Υδρογεωλογία είναι ένας από τους βασικούς κλάδους της γεωλογίας και ασχολείται με την ανεύρεση, μελέτη και εκμετάλλευση των υπόγειων νερών.
Το μετεωρικό νερό, όταν πέσει στο έδαφος είτε υπό μορφή βροχής είτε υπό μορφή χιονιού, ένα μέρος του εξατμίζεται, ένα μέρος ρέει στην επιφάνεια και σχηματίζει υδάτινα ρεύματα που καταλήγουν στη θάλασσα και ένα τρίτο μέρος απορροφάται από διαπερατά πετρώματα όπως αμμοχάλικα, ψαμμίτες, θρυμματισμένα εκρηξιγενή πετρώματα, καρστικοποιημένους ασβεστόλιθους (βλέπε λήμμα σπηλιές) και άλλα, και σχηματίζει το υπόγειο νερό. Το νερό, διεισδύοντας στα διαπερατά πετρώματα, κατέρχεται μέχρι να συναντήσει αδιαπέραστο στρώμα όπως αργιλικούς σχηματισμούς, συμπαγή εκρηξιγενή πετρώματα κλπ., οπότε σχηματίζει υδροφόρο στρώμα. Το υδροφόρο στρώμα ή υδροφορέας μπορεί να αναπτυχθεί είτε μεταξύ διαπερατού και αδιαπέραστου, είτε μεταξύ δυο αδιαπέραστων στρωμάτων. Στην τελευταία περίπτωση, εάν τα στρώματα δεν είναι οριζόντια αλλά υπό μορφή λεκάνης, τότε ο υδροφορέας βρίσκεται υπό πίεση και ονομάζεται περιορισμένος ή κλεισμένος.
Το υπόγειο νερό μπορεί να τύχει εκμετάλλευσης είτε από τις φυσικές πηγές που σχηματίζει κάτω από ορισμένες συνθήκες είτε με την άντληση από πηγάδια ή γεωτρήσεις.