Gruntsūdens līmenis, ko parasti sauc par ūdens līmeni, ir dziļums, kurā zeme kļūst piesātināta vai piepildīta ar ūdeni līdz maksimālajai ietilpībai. Kad ūdens nokļūst uz Zemes virsmas lietus, plūdu vai citādā veidā, ūdens sāk infiltrēties vai nonākt zemē. Pazemes ūdens plūst lejup pa akmeņu un augsnes porām, līdz sasniedz punktu, kurā visas pieejamās vietas ir pilnas. Lai gan termins bieži tiek lietots brīvi, gruntsūdeņi tehniski attiecas tikai uz ūdeni, kas atrodas šajā līmenī vai zem tā. Tādā veidā gruntsūdens līmeni var uzskatīt par gruntsūdeņu augšējo virsmu.
Zemi var iedalīt divās daļās: nepiesātinātajā zonā, kas atrodas virs gruntsūdens līmeņa, un piesātinātajā zonā, kas atrodas zem ūdens līmeņa. Pazemes ūdens, kas plūst cauri 1.83–3.05 metriem no zemes virskārtas, baro augu saknes, un to sauc par augsnes ūdeni. Kad pazemes ūdens virzās lejup gar saknēm nepiesātinātajā zonā, tas kļūst pazīstams kā vados ūdens. Vadozes ūdens caur porām vai maziem caurumiem klintīs un nogulumos nonāk piesātinātajā zonā, līdz tas sasniedz gruntsūdens līmeni un kļūst par gruntsūdeņiem.
Dziļums, kādā atrodas gruntsūdens līmenis, var ievērojami atšķirties, no dažām pēdām dažās vietās līdz simtiem vai tūkstošiem pēdu citās vietās. Šī novirze var būt atkarīga no vairākiem faktoriem, tostarp reģionālās topogrāfijas vai Zemes virsmas iezīmēm noteiktā apgabalā, materiāla veida, kuram ūdens jāšķērso, gadalaikiem un ūdens ieguves. Ūdens līmeņi bieži ir seklāki zem ielejām un dziļāki zem pakalniem, jo ir jābrauc garāks attālums. Ātrums, ar kādu zeme kļūst piesātināta, un līdz ar to ātrums, ar kādu paceļas gruntsūdeņi, ir atkarīgs arī no porainības jeb vietas apjoma zemes materiālā. Piemēram, akmeņi piepildās ātrāk nekā smiltis, jo vienkārši ir mazāk brīvas vietas, ko aizpildīt.
Sezonāls sausums, plūdi vai nokrišņi var ietekmēt arī gruntsūdens līmeni, ja tas nav pārāk tālu no zemes virsmas. Tomēr dažas piesātinātās zonas atrodas tik dziļi, ka laiks, kas nepieciešams, lai ūdens iesūktos piesātinātajā zonā, izlīdzina sezonālās izmaiņas, atstājot gruntsūdeņu līmeni neskartu no sezonālās novirzes. Kopumā infiltrācija ir lēns process, tāpat kā izplūdes process, kurā ūdens dabiski atstāj ūdens nesējslāni.
Ūdens nesējslānis ir iežu vai nogulumu apgabals, kas satur gruntsūdeņus un kam var piekļūt cilvēki. Viens no šādiem piemēriem ir Ogallalas ūdens nesējslānis, kas aptver aptuveni 174,000 450657.9 kvadrātjūdzes (XNUMX XNUMX kvadrātkilometrus) Amerikas vidienē. Atšķirībā no slēgta ūdens nesējslāņa, kurā gruntsūdeņi ir iesprostoti starp necaurlaidīgiem materiāliem, Ogallala ir neierobežota, un to joprojām var uzlādēt sniega kušanas, lietusgāzes un cita veida virszemes ūdens.
Tomēr, tāpat kā daudzos citos ūdens nesējslāņos, Ogallalā atjaunošanās ātrums ir ļoti lēns, un ieguves ātrums ir augsts. Cilvēki lielos apjomos iegūst vai izņem ūdeni no ūdens nesējslāņiem lauksaimniecībai, izmantošanai dzīvojamās telpās un rūpniecībā. Ja ieguves ātrums pārsniedz ūdens nesējslāņa uzlādes spēju, to sauc par overdraftu un izraisa gruntsūdens līmeņa pazemināšanos. Overdrafta dēļ gruntsūdens līmenis daudzās vietās Ogallalā ir nokrities virs 100 pēdām jeb vairāk nekā 30.5 metriem.