地下水包含所有存在于地表面以下的水，分为无压的潜水、承压地下水和泉水，或可大概分成深层地下水和浅层地下水。深层地下水的水质好，水温恒定，浑浊度低，无臭无味，含细菌少，往往需要要经过加氯消毒，就可以供应用户，特别是应用深井(一般深度在300m以上)时。但是有些深井水中，含有较高的铁、锰、氟和硬度，甚至含有有毒有害的砷、铬和放射性物质。
有些深井水还可能含有硫化氢、氯化物、硫酸盐和酸性碳酸盐等。硫化氢容易用曝气法去除，但是氯化物和硫酸盐以及引起龋齿的高浓度氟化物等，用常规水处理方法难以去除，需有专门的处理设备，以去除这些不符合使用要求的污染物。如果井水水质很差，需要很高的处理费用才可达到饮用水标准，那就要考虑这一水源是否适用的问题。选用深层地下水源时，必须进行水质分析，避开不良水源，以减少水处理费用。通过现场抽水试验和调查邻近水并使用情况做出评价。
地下水储存量有限，一般不宜于作为大中城市的水源。有时即使储量充沛，也不宜大量抽水，以免凿并过多并且井点分散，增加运行管理的复杂性。过量抽水以致地下水位下降到很低时，会增加抽水费用和制水成本。
取用深层地下水时，在运行时可能会遇到一些问题。例如:由于井的堵塞和地下水位的下降，不能取到所需的水量;地下水过量开发可以引起地下水位下降，城市地面下沉和水质恶化的不良后果;在临海地区的深井，由于大量抽水，盐水随之侵人井内，并水含盐量升高，影响饮用，盐水一旦侵人井中后，需要几年时间才可恢复正常，如有这种情况应该尽量减少抽水量。
选择地下水源时所需考虑的关键特点：
1. 水质要求：地下水一般具有良好的水质，不易受到污染，这是因为它经过地层的天然过滤。在选择地下水作为水源时，仍需保障其符合《生活饮用水卫生标准》中规定的各项水质指标。
2. 水量充足：选取的水源应当能够提供稳定且充足的水量以满足城市的需求。地下水虽然流量有限，但通过合理的开发和管理，可以成为可靠的水源。
3. 便于防护：水源周围环境应当良好，以降低污染风险，并便于实施保护措施，防止污染物进入水源，保证水质安全。
4. 易于取用：考虑到取水工程布局及其经济合理性，通常选择那些距离居民区较近，同时便于建设和运维管理的水源。
5. 满足规划要求：水源的选择应符合城市总体规划及工业布局的要求，通常取水点设置在城镇上游，减少工业污染对水源的影响。
除了上述因素外，现代给水系统设计还需要考虑水源的长周期调度能力，应对干旱、洪涝等自然条件变化带来的影响。综合来看，在城市供水系统的设计和运营中，地下水源的选择是一个多因素、多的综合决策过程，在保障水源的可持续利用和居民的健康饮水需求。
