Muka air tanah, biasanya disebut muka air tanah, adalah kedalaman di mana tanah menjadi jenuh, atau terisi hingga kapasitas maksimum, dengan air. Ketika air mencapai permukaan bumi, baik melalui hujan, banjir, atau cara lain, air mulai menyusup, atau masuk ke dalam tanah. Air bawah permukaan menetes ke bawah melalui pori-pori di bebatuan dan tanah hingga mencapai titik di mana semua ruang yang tersedia terisi penuh. Meskipun istilah ini sering digunakan secara longgar, air tanah secara teknis hanya mengacu pada air pada atau di bawah level ini. Dengan cara ini, muka air tanah dapat dianggap sebagai permukaan atas air tanah.
Tanah dapat dibagi menjadi dua bagian: zona tak jenuh yang terletak di atas muka air tanah dan zona jenuh yang terletak di bawah muka air tanah. Air bawah permukaan yang mengalir melalui enam sampai sepuluh kaki (1.83-3.05 meter) teratas dari tanah menyuburkan akar tanaman dan disebut air tanah. Saat air bawah permukaan bergerak ke bawah melewati akar di zona tak jenuh, itu dikenal sebagai air vadose. Air vadose turun ke zona jenuh melalui pori-pori, atau lubang kecil, di batuan dan sedimen hingga mencapai permukaan air dan menjadi air tanah.
Kedalaman di mana muka air tanah terjadi dapat sangat bervariasi, dari beberapa kaki di beberapa tempat, hingga ratusan atau ribuan kaki di tempat lain. Varians ini dapat bergantung pada beberapa faktor termasuk topografi regional, atau fitur permukaan bumi di area tertentu, jenis material yang harus dilalui air, musim, dan ekstraksi air. Permukaan air sering kali lebih dangkal di bawah lembah dan lebih dalam di bawah perbukitan, karena jarak tempuh yang lebih jauh. Tingkat di mana tanah menjadi jenuh, dan dengan demikian tingkat di mana air tanah naik, juga tergantung pada porositas, atau jumlah ruang, dalam bahan tanah. Batu, misalnya, lebih cepat terisi daripada pasir karena hanya ada sedikit ruang kosong untuk diisi.
Kekeringan musiman, banjir, atau curah hujan juga dapat mempengaruhi tinggi muka air tanah jika letaknya tidak terlalu jauh dari permukaan tanah. Namun, beberapa zona jenuh terletak sangat dalam sehingga lamanya waktu yang dibutuhkan air untuk menyusup ke zona jenuh menyebabkan perubahan musim, sehingga muka air tanah tidak terpengaruh oleh varians musiman. Secara umum, infiltrasi adalah proses yang lambat, seperti halnya proses pelepasan, di mana air secara alami meninggalkan akuifer.
Akuifer adalah suatu daerah batuan atau sedimen yang mengandung air tanah yang dapat dimanfaatkan oleh manusia. Salah satu contohnya adalah akuifer Ogallala yang membentang sekitar 174,000 mil persegi (450657.9 kilometer persegi) di Midwest Amerika. Tidak seperti akuifer terbatas, di mana air tanah terperangkap di antara bahan kedap air, Ogallala tidak terbatas dan masih dapat diisi ulang oleh pencairan salju, curah hujan, dan jenis air permukaan lainnya.
Seperti banyak akuifer lainnya, bagaimanapun, tingkat pengisian ulang di Ogallala sangat lambat, dan tingkat ekstraksi tinggi. Manusia mengekstrak, atau mengambil, air dari akuifer dalam volume tinggi untuk pertanian, penggunaan perumahan, dan industri. Ketika tingkat ekstraksi melebihi kapasitas akuifer untuk mengisi ulang, itu disebut cerukan dan menyebabkan tabel air tanah turun. Overdraft telah menyebabkan permukaan air tanah di banyak tempat di Ogallala turun lebih dari 100 kaki, atau lebih dari 30.5 meter.