地下水的补给来源主要为大气降水和地表水的下渗，有时是来自大气和岩土空隙中的水气凝结等。

大气降水的补给：大气降水包括雨、雪、雹等形式。

一般说，大气降水是地下水的主要补给来源，大气降水补给地下水的数量受许多因素的影响，与降水强度、形成、植被状况、包气带岩性、含水层埋藏条件等都有关系，降水量大、降水过程长、地形平坦，植被繁茂、包气带岩土透水性良好，则大气降水可以大量下渗补给地下水。

其中，包气带岩土的透水性大小占主导地位。

地表水的补给：地表水包括河、湖、海、水库、水田等积水洼地中的水体。

这些地表水体的部分下渗可以给地下水一定的补给。

地表水补给地下水的基本条件是地表水位高于地下水位，此外，与积水洼地周边和底部岩土的透水性大小、与地表水体同地下水的联系范围的大小有关。

凝结水的补给：在广阔的沙漠地区，大气降水和地表水对地下水的补给都较少，而凝结水往往是地下水的重要补给来源。

人工补给采取某些工程措施将地表水导引入地下或用压力将其渗入地下含水层，以增加地下水储存量，提高地下水水位，或者减缓地面下沉速度，统属人工补给地下水的范畴。