地下水资源在地球上分布极为广泛。它对许多地区的社会经济发展具有举足轻重的作用。对地下水资源的不合理开发利用，会引发一系列区域性的环境问题。同时，地下水作为一种赋存于地下的流体，对人类活动，如采矿等，会造成了巨大的危害。地下水科学是研究存在于地质介质中水的运动规律及其与地质介质相互作用的学科。地下水科学的发展不仅有利于保证人们对水资源的需求、保护和改善环境、促进生态系统良性循环，而且可以揭示人类活动与自然环境之间的关系。
目前，在中国社会的发展过程中存在着四方面与地下水有关的问题：一是对地下水资源的过量开采使得水资源短缺矛盾加剧，并引发出一系列危及人类生存的环境问题；二是人类活动产生的大量废弃物处置不当，致使地下水普遍受到不同程度的污染；三是中国广大的干旱半干旱地区，除水资源贫乏外，地下水水质很差，从而引起许多环境问题；四是矿产和能源资源的大量开采，以及人类大型工程建设中，遭遇的灾害性地下水环境问题。这些问题向地下水科学提出了新的挑战，也为地下水科学的发展提供了前所未有的机遇