自然地理条件中，气象、水文、地质、地貌等对地下水影响最为显著。大气降水是地下水的主要补给来源，降水的多寡直接影响到一个地区地下水的丰富程度。在湿润地区，降雨量大，地表水丰富，对地下水的补给量也大，一般地下水也比较丰富；在于旱地区，降雨量小，地表水贫乏，对地下水的补给有限，地下水量一般较小。另外，干旱地区蒸发强烈，浅层地下水浓缩，再加上补给少，循环差，多形成高矿化度的地下水。
地表水与地下水同处于自然界的水循环中，并且互相转化，两者有着密切的联系。
除了降水对地下水的补给外，地表水对地下水也能起到补给作用，但主要集中在地表水分布区，如河流沿岸、湖泊的周边。所以有地表水的地区地下水既可得到降水补给，又可得到地表水补给，所以水量比较丰富，水质一般也好。
