Una cuenca de agua subterránea es una reserva subterránea de agua que puede tomar la forma de un solo acuífero o un grupo de acuíferos conectados. Debido a que las reservas de agua subterránea son importantes, muchos gobiernos permiten que las agencias gubernamentales se hagan cargo de la gestión de las cuencas de agua subterránea, cuando se identifican, con el fin de mantener los suministros de agua subterránea limpios y seguros. Por lo general, es posible obtener un mapa de las cuencas de agua subterránea conocidas en una región en particular de una agencia gubernamental relacionada con la geología, la hidrología o la seguridad general de los suministros de agua.
A veces puede resultar difícil determinar dónde se encuentran los límites de una cuenca de agua subterránea. En algunos casos, existen límites geológicos claros, como depósitos de estratos rocosos, que dejan claro dónde comienza y termina el depósito de agua, y pueden usarse para averiguar si los acuíferos son contiguos o no. En otros casos, la distinción puede ser menos sutil, lo que dificulta identificar qué áreas están realmente dentro de la cuenca de agua subterránea.
Otro tema que puede complicar la clasificación de una cuenca de agua subterránea es la existencia de acuíferos a distintas profundidades. En estos casos, se pueden designar subcuencas para indicar dónde se pueden encontrar diferentes suministros de agua subterránea. Esto puede ser crítico al tomar decisiones sobre la asignación de aguas subterráneas, ya que un área de una cuenca de agua subterránea puede soportar un uso más pesado que otra debido a la existencia de acuíferos profundos que se extienden por debajo del nivel del acuífero en el resto de la cuenca.
Una de las grandes preocupaciones de una cuenca de agua subterránea es el riesgo de contaminación de las aguas subterráneas. Los contaminantes derramados en la cuenca pueden abrirse camino hacia el acuífero y propagarse para contaminar toda el agua. En el mejor de los casos, esto agrega algo de filtrado a los pasos necesarios para procesar el agua. En el peor de los casos, inutiliza el agua y obliga a las personas a buscar suministros de agua alternativos. También puede provocar daños a largo plazo a medida que los contaminantes penetran en las vías fluviales superficiales y otros acuíferos de la zona.
Otra preocupación es la sobreutilización. Si bien el agua subterránea se recarga, lleva tiempo, y si las personas extraen agua más rápidamente para que el acuífero pueda recargarse, puede producirse una escasez de agua. A medida que el agua desciende por debajo de los niveles críticos, puede hundirse por debajo de las profundidades actuales de los pozos, haciéndola inaccesible. Por lo tanto, los hidrólogos estudian las cuencas de agua subterránea para averiguar cuánta agua está disponible y para determinar cuánta se puede usar de manera segura.