Air tanah dapat didefinisikan sebagai semua air yang terdapat dalam ruang batuan dasar

atau regolith. Dapat juga disebut aliran yang secara alami mengalir ke permukaan tanah

melalui pancaran atau rembesan (Noer Aziz, 2000:81). Kebanyakan air tanah berasal dari

hujan. Air hujan yang meresap ke dalam tanah menjadi bagian dari air tanah, perlahan-

lahan mengalir ke laut, atau mengalir langsung dalam tanah atau di permukaan dan

bergabung dengan aliran sungai. Banyaknya air yang meresap ke tanah bergantung pada

selain ruang dan waktu, juga di pengaruhi kecuraman lereng, kondisi material permukaan

tanah dan jenis serta banyaknya vegetasi dan curah hujan. Meskipun curah hujan besar

tetapi lerengnya curam, ditutupi material impermeabel, persentase air mengalir di

permukaan lebih banyak daripada meresap ke bawah. Sedangkan pada curah hujan sedang,

pada lereng landai dan permukaannya permiabel, persentase air yang meresap lebih

banyak. Sebagian air yang meresap tidak bergerak jauh karena tertahan oleh daya tarik

molekuler sebagai lapisan pada butiran-butiran tanah. Sebagian menguap lagi ke atmosfir

dan sisanya merupakan cadangan bagi tumbuhan selama belum ada hujan (Anonim1,

2009).

Air yang berhasil meresap ke bawah tanah akan terus bergerak ke bawah sampai dia

mencapai lapisan tanah atau batuan yang jarak antar butirannya sangat-sangat sempit yang

tidak memungkinkan bagi air untuk melewatinya. Ini adalah lapisan yang bersifat

impermeabel. Lapisan seperti ini disebut lapisan aquitard (gambar sebelah kanan bersifat

impermeabel yang sulit diisi air, sementara yang kiri bersifat permeabel yang berisi air).

Gambar Lapisan permeable dan impermeable

Air yang datang kemudian akan menambah volume air yang mengisi rongga-rongga antar

butiran dan akan tersimpan disana. Penambahan volume air akan berhenti seiring dengan

berhentinya hujan. Air yang tersimpan di bawah tanah itu disebut air tanah. Sementara air

yang tidak bisa diserap dan berada di permukaan tanah disebut air permukaan. Permukaan

air tanah disebut water table, sementara lapisan tanah yang terisi air tanah disebut zona

saturasi air.

Gambar  Water table dan zona jenuh air

Model aliran air tanah itu sendiri akan dimulai pada daerah resapan airtanah atau sering

juga disebut sebagai daerah imbuhan air tanah (recharge zone). Daerah ini adalah wilayah

dimana air yang berada di permukaan tanah baik air hujan ataupun air permukaan

mengalami proses penyusupan (infiltrasi) secara gravitasi melalui lubang pori tanah/batuan

atau celah/rekahan pada tanah/batuan (Anonim1, 2009). 

Air yang tidak tertahan dekat permukaan menerobos kebawah sampai zona dimana seluruh

ruang terbuka pada sedimen atau batuan terisi air (jenuh air). Air dalam zona saturasi ( zone

of saturation ) ini dinamakan air tanah ( ground water). Batas atas zona ini disebut muka air

tanah ( water table ). Lapisan tanah, sedimen atau batuan diatasnya yang tidak jenuh air

disebut zona aerasi ( zone of aeration ). Muka air tanah umumnya tidak horisontal, tetapi

lebih kurang mengikuti permukaan topografi diatasnya. Apabila tidak ada hujan maka muka

air di bawah bukit akan menurun perlahan-lahan sampai sejajar dengan lembah. Namun hal

ini tidak terjadi, karena hujan akan mengisi ( recharge) lagi. Daerah dimana air hujan

meresap kebawah (precipitation) sampai zona saturasi dinamakan daerah rembesan

( recharge area ). Dan daerah dimana air tanah keluar dinamakan discharge area

(Wuryantoro, 2007).

Gambar Diagram memperlihatka posisi relatif beberapa istilah yang berkaitan dengan air bawah permukaan.

 Air tanah atau air bawah permukaan adalah batasan yang digunakan untuk

menggambarkan semua air yang ditemukan di bawah permukaan tanah. Keberadaan air

tanah dikontrol oleh sejarah dan kondisi geologi, deliniasi dan kondisi batas tanah dan

formasi batuan di suatu wilayah dimana air mengalami perkolasi. Faktor lain yang

berpengaruh adalah aktivitas dan iklim lingkungan sekitarnya, baik secara alami maupun

dipengaruhi oleh manusia. Jika airtanah tersebut secara ekonomi dapat dikembangkan dan

jumlahnya mencukupi untuk keperluan manusia, maka formasi atau keadaan tersebut

dinamakan lapisan pembawa air atau akuifer baik berupa formasi tanah, batuan atau

keduanya.