Η μεταφορά υπόγειων υδάτων είναι η μετακίνηση ουσιών, ιδιαίτερα ρύπων, στα υπόγεια ύδατα. Η ζώνη των υπόγειων υδάτων στην οποία συγκεντρώνονται οι ρύποι ονομάζεται λοφίο υπόγειων υδάτων. Τα λοφία έχουν διάφορα σχήματα, μεγέθη και ρυθμούς μεταφοράς. Οι διάφοροι παράγοντες που επηρεάζουν τη μεταφορά των υπόγειων υδάτων περιλαμβάνουν τη γεωλογία και την υδρολογία του υδροφόρου ορίζοντα καθώς και τις φυσικές, χημικές, βιολογικές και ραδιολογικές ιδιότητες των ρύπων στα υπόγεια ύδατα.
Οι υδροφορείς είναι υπόγειοι σχηματισμοί βράχων και εδάφους που είναι κορεσμένοι με νερό. Τα υπόγεια ύδατα κινούνται μέσω των πόρων μεταξύ των σωματιδίων του εδάφους και των πετρωμάτων και μέσα από ρωγμές, ρωγμές και ρωγμές στο σκληρό βράχο. Η κίνηση των ρύπων επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από τα είδη των πετρωμάτων και των εδαφών που υπάρχουν. Σημαντικοί γεωλογικοί παράγοντες περιλαμβάνουν την υφή και το μέγεθος των σωματιδίων και τα φυσικά χαρακτηριστικά των πόρων και άλλων χώρων μέσω των οποίων ταξιδεύουν τα υπόγεια ύδατα.
Η διαπερατότητα, ή υδραυλική αγωγιμότητα, είναι η ευκολία με την οποία τα υπόγεια ύδατα κινούνται μέσα από υπόγειους σχηματισμούς. Μεγάλα, χαλαρά συσκευασμένα σωματίδια, όπως χαλίκια και βαριά σπασμένα πετρώματα είναι πιο διαπερατά από τους αργίλους, τα σφιχτά συσκευασμένα σωματίδια λάσπης και τα στερεά πετρώματα. Το μέγεθος, η κατανομή και η διασύνδεση των ανοιχτών χώρων καθορίζουν σε μεγάλο βαθμό πόσο εύκολα τα υπόγεια ύδατα και τυχόν ρύποι που περιέχουν μπορούν να μεταναστεύσουν από τόπο σε τόπο.
Οι χημικές ιδιότητες είναι επίσης σημαντικοί παράγοντες στη μεταφορά των υπόγειων υδάτων. Ορισμένοι ρύποι διαλύονται στο νερό, ενώ άλλοι είναι αδιάλυτοι. Οι διαλυμένες ουσίες στην πραγματικότητα γίνονται μέρος των υπόγειων υδάτων και δεν διαχωρίζονται εύκολα από αυτά. Οι αδιάλυτες ουσίες συμπεριφέρονται πολύ πιο ανεξάρτητα. Μπορεί να είναι πολύ πυκνά και να μην μεταφέρονται εύκολα. Μπορούν επίσης να παγιδευτούν μέσα στους πόρους ή να κολλήσουν σε οδοντωτές άκρες σωματιδίων. Η χημική φύση των ρύπων και η θερμοκρασία και το pH των υπόγειων υδάτων καθορίζουν σε μεγάλο βαθμό ποιες ουσίες είναι διαλυτές ή αδιάλυτες στο νερό.
Οι διαλυμένες προσμείξεις, ή διαλυμένες ουσίες, μεταφέρονται μαζί με τα υπόγεια ύδατα καθώς ρέουν. Αυτή η διαδικασία μεταφοράς ονομάζεται προσαγωγή. Οι ρύποι κινούνται βασικά με τον ίδιο ρυθμό ροής και προς την ίδια κατεύθυνση με τα υπόγεια ύδατα. Η μεταφορική μεταφορά υπόγειων υδάτων είναι πιο συνηθισμένη σε υψηλής διαπερατότητας υδροφορείς με μεγάλα δίκτυα διασυνδεδεμένων πόρων ή χώρων.
Οι διαλυμένες ουσίες διασπείρονται στα υπόγεια ύδατα λόγω της μηχανικής ανάμειξης και της μοριακής διάχυσης. Η μηχανική ανάμειξη συμβαίνει ως φυσική συνέπεια της κίνησης μέσα και γύρω από τα σωματίδια του εδάφους και των πετρωμάτων. Η μοριακή διάχυση είναι ανάμειξη που συμβαίνει σε μοριακό επίπεδο μεταξύ ορισμένων ενώσεων και του νερού. Η διασπορά αραιώνει σταδιακά τις συγκεντρώσεις ρύπων και δημιουργεί ένα ελλειπτικού σχήματος λοφίο στο οποίο οι προσμείξεις συγκεντρώνονται σε μεγάλο βαθμό κοντά στο πίσω άκρο του λοφίου και αραιώνονται προς την πρόσθια ακμή.
Ορισμένοι ρύποι, όπως τα προϊόντα πετρελαίου, δεν διαλύονται εύκολα στα υπόγεια ύδατα. Αντίθετα, επιπλέουν στην κορυφή του υδροφόρου ορίζοντα ή βυθίζονται στον πυθμένα του υδροφόρου ορίζοντα, ανάλογα με την πυκνότητά τους. Μπορεί να υποστούν κάποια διασπορά, αλλά τα νέφη τους κινούνται πολύ πιο αργά από τα νέφη των διαλυμένων ουσιών και των ρύπων που διαχέονται εύκολα μέσω των υπόγειων υδάτων.
Οι επιδράσεις που επιβραδύνουν τη μεταφορά των υπόγειων υδάτων ονομάζονται παράγοντες επιβράδυνσης. Ένας σημαντικός παράγοντας επιβράδυνσης είναι η προσρόφηση. Αυτό συμβαίνει όταν οι προσμείξεις προσκολλώνται ή κολλούν σε σωματίδια εδάφους ή πετρωμάτων λόγω ηλεκτροστατικών ελκτικών δυνάμεων. Οι ενώσεις που δεν διαλύονται ή διασκορπίζονται εύκολα στα υπόγεια ύδατα υφίστανται εύκολα προσρόφηση. Άλλοι παράγοντες επιβράδυνσης περιλαμβάνουν την τριβή των πόρων και το φαινόμενο φιλτραρίσματος που συμβαίνει όταν οι στερεοί, αδιάλυτοι ρύποι σταματούν να κινούνται επειδή εγκλωβίζονται μέσα στους πόρους ή παγιδεύονται από οδοντωτό χώμα ή σωματίδια βράχου.
Τέλος, οι ρύποι μπορεί να υποστούν φυσικούς, χημικούς, βιολογικούς ή ραδιολογικούς μετασχηματισμούς που αλλάζουν τους ρυθμούς μεταφοράς των υπόγειων υδάτων. Ένας ρύπος μπορεί να αλλάξει φάσεις, για παράδειγμα, από υγρό σε αέριο. Οι χημικές αντιδράσεις μεταξύ ρύπων και φυσικών βιολογικών και ραδιολογικών διεργασιών μπορούν επίσης να μετατρέψουν μια ένωση σε άλλη. Οι νεοδημιουργούμενες ενώσεις μπορεί να κινούνται πιο γρήγορα ή πιο αργά από τις προηγούμενες ενώσεις.