在地质学上含水层常指土壤通气层以下的饱和层，其介质孔隙完全充满水分。含水层种类有许多种，其中如含水层上下为不透水地层直接覆盖，地下水充满两层不透水层简称为受拘限含水层。若地下水面之上无不透水层，则水面即为地下水位，称为非拘限含水层。
含水层不但具有对水的容纳能力，而且具有允许相当数量的水透过的性能。可容纳一定的水，但不允许水自由透过的岩土称为隔水层，如粘土层。划分含水层与隔水层的标志不在于岩层是否含水，而是所含水的性质。空隙细小的粘土层几乎含的是结合水，结合水在自然条件移动非常困难，所以是隔水层。空隙较大的砂砾石层，主要含有重力水，在重力作用下能透过或排出水，就是含水层了。
地下水的储存空间是岩石的空隙，它可分为孔隙、裂隙和溶隙三类。自然界中的岩石都有大小不等、数量不一的空隙，都有一定的含水能力。但是，所谓含水层是指储存有地下水并在自然条件或人为条件下，能流出水来的岩石，由于这种含水的岩石大多呈层状，所以叫做含水层，如砂层、砂卵石层等等。有些岩层虽然含水但几乎不透水或透水很弱，称为隔水层，如粘土、页岩等。实际上，含水层与隔水层之间并没有一条截然的界线，它们的划分是相对的。隔水层通常可分两种：一种是致密岩石，其中没有空隙，既不含水，也不透水；另一种是孔隙度很大，但孔隙直径很小，孔隙中存在的水绝大部分是结合水，在常压下不能靠重力自由流出，因此也不能透水。 含水层:岩层按其渗透性可分为透水层与不透水层。饱和地下水的透水层是含水层。即能够透过并给出相当数量的岩层。是地下水贮存和运动的场所。 隔水层:指的就是几乎不透水或透水性很低的岩层，一般指渗透系数小于0.001m d-1的岩层,又叫不透水层。
