Setelah jatuh di bumi air hujan akan terbagi menjadi tiga bagian. Bagian pertama menguap kembali karena pemanasan; bagian kedua mengalir di permukaan sebagai air sungai atau menggenang di danau, kolam, sawah, atau cekungan tanah; dan bagian ketiga meresap ke dalam tanah. Sebagian dari yang meresap ke dalam tanah akan tetap tertahan di dalam tanah sebagai kelembapan tanah atau mengalir ke dalam lapisan batuan yang lebih dalam dan tersimpan sebagai air tanah dalam. Di daerah hilir yang lebih rendah, air tanah dalam ini akan keluar kembali sebagai mata air di hulu-hulu sungai atau pada tebing tebing yang tertoreh. Apabila air tanah ini mendapat tekanan yang cukup kuat, mata air bahkan dapat menyembur ke atas sebagai mata air artesis.