1.流动性（或称活动性及与周围环境的密切联系性）
地下水是流体，处在不断运动、循环之中，表现为地下水径流量。地下水资源是一种动态资源，地下水资源的数量、质量和热量随着外界环境的变化，也有明显的时空变化。由于地下水与周围环境（气候、水文条件及地质条件等）有密切联系，特别是与地表水的联系更为密切，二者常常可以互相转化，这种联系反映在含水层的平面和剖面边界条件上，包括地下水的补给和排泄条件。考虑到地下水的流动性，可用地下水的流量表示地下水的数量。由于人工开采地下水后，其边界条件可能发生变化，使地下水的流动状态改变，所以地下水的天然流量也不能完全反映地下水可被开采利用的数量。
2.可恢复性（也称循环再生性）
天然条件下，地下水的可恢复性是通过水文循环实现的。开采条件下，只要开采量不超过一定限度（即开采量小于补给量），虽然开采时井附近的地下水位降低，地下水的储存量暂时减少，但只要停止开采，就可通过外界补给获得补偿，水位又可逐渐恢复原位，即地下水储存量又得到补充，这种性质称为地下水的可恢复性。地下水资源的可恢复性与地下水系统的开放性是分不开的。浅层地下水系统与大气圈和地表水系统联系密切，积极参与水循环，因而地下水资源具有良好的可再生性（恢复性）。深层水层水系统与外界水力联系相对较弱，水循环交替速度缓慢，地下水资源的可再生能力差。由于地下水具有可恢复性，只要开采合理（开采量小于补给量），可以长期开采而不会造成水资源枯竭。地下水资源的可恢复性（可再生性）是地下水资源可持续利用的保证。这是与一般矿产资源的最大区别。地下水虽然可以不断得到补给和更新，开采后可以补充恢复，但也不是取之不尽，用之不竭的。如果大量超采，也会造成地下水资源的消耗甚至枯竭。
3.可调节性（或称储存量的可变性）
地下水资源的可调节性主要表现在水量方面。地下水在含水层中始终处在不断地补给和消耗的新旧交替过程中，补给和消耗量在不同年份或季节是不同的，特别是补给量随时间变化较大。因此，补给和消耗在一些地区一定时期内往往是不平衡的。当补给丰富、补给大于消耗时，含水层就把多余的水蓄集起来，使地下水的储存量增加；当补给较少或暂时停止时，又可用储存的地下水维持消耗，从而使储存量减少。储存量的这种可变性，在地下水的补给、径流、排泄及开采过程中均起着调节作用，这种性质是其他矿产资源所不具备的。利用这一性质，可进行人工调蓄，增大开采量。
4.系统性
地下水一般是按一定的含水系统形成和分布的，存在于同一含水系统中的水是一个统一整体，有着共同的补给、径流、排泄体系。在含水系统的任一部分注入或排除水量，其影响将波及整个含水系统。系统也可理解为水文地质单元。地下水系统有不同的级次和类型，如孔隙含水系统，裂隙含水系统，岩溶含水系统，山前倾斜平原含水系统，河流冲积平原含水系统等。地下水系统具有整体性。因此，必须从含水系统的整体上寻求最优开发利用方案，如果仅仅考虑局部地区或某一部分的利益，就会引起一系列负效应。