Η αναπλήρωση των υπόγειων υδάτων είναι ένα σημαντικό μέρος του υδρολογικού κύκλου, κατά τον οποίο το νερό από την επιφάνεια εισέρχεται στο υπόγειο, αναπληρώνοντας τα υπόγεια ύδατα. Μπορεί να είναι δύσκολο να εκτιμηθούν τα ποσοστά αναπλήρωσης των υπόγειων υδάτων, επειδή είναι δύσκολο να παρακολουθηθεί η ποσότητα του νερού που επιστρέφει στα υπόγεια ύδατα, αν και πολλές διαφορετικές τεχνικές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να φτάσουμε σε εκτιμήσεις. Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε πόσο νερό εισέρχεται σε μια παροχή υπόγειων υδάτων, καθώς αυτό επηρεάζει πόσο νερό μπορεί να ληφθεί με ασφάλεια από τα υπόγεια ύδατα για ανθρώπινη χρήση.
Στη φύση, η τροφοδοσία των υπόγειων υδάτων παρέχεται από βροχή, τήξη χιονιού, ποτάμια, λίμνες και ρυάκια. Ενώ μερικά επιφανειακά νερά εξατμίζονται ή εισχωρούν σε μια άλλη λεκάνη απορροής, άλλα νερά κυλά στη γη, συναντώντας σταδιακά μια παροχή νερού κάτω από την επιφάνεια. Μπορεί να χρειαστεί πολύς χρόνος για να συσσωρευτούν τα υπόγεια ύδατα ή μπορούν να αναπληρωθούν πολύ γρήγορα, ανάλογα με μια ποικιλία περιβαλλοντικών παραγόντων.
Οι άνθρωποι μπορούν επίσης να δημιουργήσουν τροφοδοσία υπόγειων υδάτων. Οι φορείς δημοσίων έργων μπορούν να επαναφέρουν το νερό στο έδαφος με τεχνικές όπως εξειδικευμένες δεξαμενές για την αποκατάσταση των υπόγειων υδάτων στα προηγούμενα επίπεδα ή για τη διατήρηση της στάθμης των υπόγειων υδάτων σταθερά. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται σε περιοχές όπου τα αποθέματα υπόγειων υδάτων χρησιμοποιούνται σε μεγάλο βαθμό και οι αρχές ανησυχούν για πτώση νερού, συσσώρευση αλάτων στο έδαφος ή έλλειψη νερού. Η γη δημιουργεί επίσης ένα από τα καλύτερα διαθέσιμα μέρη για την αποθήκευση νερού, επομένως η επαναφόρτιση των υπόγειων υδάτων χρησιμοποιείται ως τεχνική αποθήκευσης.
Πολλά πράγματα μπορούν να επηρεάσουν τη διαδικασία αυτή. Εάν τα αποθέματα υπόγειων υδάτων υπερχρησιμοποιηθούν, η επαναφόρτιση δεν θα αναπληρώσει το νερό που λαμβάνεται, γεγονός που μειώνει τον υδροφόρο ορίζοντα. Καθώς ο υδροφόρος ορίζοντας πέφτει, τα πηγάδια μπορεί να στεγνώσουν. Τα άλατα μπορούν επίσης να συσσωρευτούν στο έδαφος καθώς αφαιρείται η δράση έκπλυσης του νερού. Οι ανθρώπινες δραστηριότητες όπως οι κατασκευές και η υλοτομία μπορούν επίσης να βλάψουν την επαναφόρτιση των υπόγειων υδάτων εμποδίζοντας καθόλου την είσοδο νερού στο έδαφος.
Καθώς οι ανησυχίες για τους υδάτινους πόρους έχουν αυξηθεί σε όλο τον κόσμο, πολλές κοινότητες έχουν αρχίσει να αντιμετωπίζουν το ζήτημα της αναπλήρωσης των υπόγειων υδάτων. Ορισμένες κοινότητες έχουν κάνει μικρά βήματα για να αυξήσουν την ποσότητα του νερού που ρέει πίσω υπόγεια, όπως η χρήση διαπερατού πεζοδρομίου που επιτρέπει στο νερό να στάζει υπόγεια, αντί να επιτρέπει στο νερό να λιμνάζει στην επιφάνεια και να εξατμίζεται. Οι άνθρωποι ανησυχούν επίσης για τη ρύπανση που προκαλείται από την έκλυση επιβλαβών χημικών ουσιών. Καθώς τα υπόγεια ύδατα ρέουν πέρα από τα κοιτάσματα χημικών, τα χημικά παραλαμβάνονται και εισέρχονται στην παροχή νερού. Μόλις μπει στο νερό, η ρύπανση είναι δύσκολο να αφαιρεθεί.