น้ำบาดาลเกิดอยู่ในชั้นหินที่อิ่มตัวด้วยน้ำ คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของชั้นหินที่จะเก็บน้ำไว้จนอิ่มตัวได้ จึงได้แก่ช่องว่างที่เกิดขึ้นในหิน ช่องว่างในหินมีอยู่หลายประเภท เช่น ช่องว่างระหว่างเม็ดตะกอนที่สะสมกันอย่างในกรณีกรวดหรือทราย ช่องว่างอันเป็นรอยต่อระหว่างชั้นต่อของหิน ช่องว่างที่เกิดจากรอยแตกของหิน ช่องว่างที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ พร้อมๆกับการเกิดหินบางชนิด เช่น หินภูเขาไฟ และช่องว่างประเภทโพรงหินปูน เป็นต้น หินที่จะเก็บน้ำได้ดีมีปริมาณมากจะต้องมีจำนวนช่องว่างมาก ช่องว่างแต่ละช่องต้องมีขนาดใหญ่ และติดต่อถึงกันเพื่อให้น้ำบาดาลไหลถ่ายเทได้ หินที่มีช่องว่างขนาดใหญ่แต่ไม่ติดต่อถึงกัน ถึงแม้เก็บน้ำไว้ได้มากก็ไม่มีประโยชน์ในการเป็นแหล่งน้ำบาดาล เพราะเปรียบเหมือนน้ำที่กักขังอยู่ในแอ่งลำธาร ซึ่งน้ำไม่ไหลในฤดูแล้ง น้ำในแอ่งเหล่านี้เมื่อถูกใช้ไปชั่วระยะเวลาหนึ่งก็จะหมดไป ไม่เหมือนน้ำในลำธารที่มีน้ำไหลตลอดปีมีโอกาสที่จะสูบหรือตักไปใช้ได้ตลอดเวลา