影响地下水的地质因素，主要是指地层岩性、地质构造和地貌条件，特别对基岩地下水的富集来说，地层岩性是地下水赋存的基础;地质构造是控制地下水埋藏、分布和运动的主导因素;地貌条件则是影响地下水补给、径流、排泄的重要条件。
1.地层岩性
对松散沉积物(松散岩石)中的地下水来说，决定地下水赋存和径流条件的，主要是松散沉积物的成因、物质成分和结构。例如，山前地带的冲洪积相的砂砾石层，往往有较好的孔隙含水层。在大面积冲积平原的古河道中，厚度大的砂层赋存有较丰富的水量;在河谷阶地上，“二元结构”底部的砂砾石层往往为水量较大的含水层。
对于坚硬岩石中的地下水来说，决定地下水赋存和运动有重要意义的，首先是可溶性岩石的分布。在坚硬岩石中主要的含水层和透水层是洞穴发育的岩溶地层，其中可有丰富的地下水。如华北的奥陶系马家沟灰岩和寒武系张夏灰岩，这些可溶岩地层都是当地坚硬岩石中透水性最强的最富水地层。在砂页岩、泥岩互层的地层中，地下水一般不丰富，只有一些层面裂隙水和厚层砂岩中的层状裂隙水。在火山岩和结晶岩体中也都只有一些裂隙水。
地层岩性不仅影响地下水的赋存，而且还影响地下水化学成分的形成。
2.地质构造
地下水的埋藏、补给、径流、排泄、水质以及地下水的类型都直接受到地质构造的控制。地质构造对地下水的影响主要表现在构造的形态特征和力学性质及其规模上。如在大的向斜盆地和大断裂形成的地堑中，往往分布有范围广、厚度大的含水层，地下水资源丰富;反之，在较小的向斜盆地或背斜中，地下水资源就不丰富。
断层的力学性质对地下水的赋存条件也有较大的影响。大断裂两侧的岩性、构造乃至地貌常常有很大的改变，因此，大断裂往往是水文地质分区的边界。构造破碎带通常是地下水的贮存场所和运移通道。尤其是导水断层不仅可使不同含水层发生水力联系，并储存有丰富的地下水。
阻水断层则使地下水流受阻，常在断裂带强透水层一侧聚集有丰富的地下水。
按地质力学的观点，同一构造体系的结构面力学性质不同，其富水性必有差异。一般认为张性断裂带及断裂构造的交汇处，地下水往往比较富集。在压性断层破碎带，除裂隙密集带和影响带有利于地下水的富集以外，压性断层破碎带一般起相对隔水作用。扭性断裂带，如果有低序次的延伸远、发育深度大的构造裂隙，其导水性和富水性也比较好。
3.地貌条件
地貌不仅控制地下水的补给、径流与排泄条件，而且，还能反映出地下水的分布状况和埋藏条件等。
地形形态直接影响降水的入渗量。在补给区面积和岩性相同的条件下，平缓地形比陡倾地形接受降水入渗的量要明显的增多。
山区的地下径流条件好，平原区则相对较差。
沟谷密度和切割深度是决定地下水排泄的重要条件。山西东侧太行山区沟多、谷深，泉多且流量较大。
当距排水基准面的地形高差越大时，地下水埋藏就越深;反之，地下水埋藏就越浅。对浅层地下水来说，地貌条件对地下水的富集有控制作用。
另外，在地下水活动强烈的岩溶地区，还可借助地表岩溶形态的分布规律，寻找地下的岩溶水。例如，发育在岩溶峰丛山区的地下河道，在地表常有与暗河位置相应的干谷、串珠状洼地、漏斗、溶井、落水洞等明显的地貌标志。据此可以寻找地下暗河(图1-6)。
图1-6 广西河池唐甫—拉闷地下暗河的地貌标志示意图