Požeminio vandens baseinas yra požeminis vandens rezervas, kuris gali būti vieno vandeningojo sluoksnio arba susietų vandeningųjų sluoksnių grupės pavidalu. Kadangi požeminio vandens atsargos yra svarbios, daugelis vyriausybių leidžia vyriausybinėms agentūroms perimti požeminio vandens baseinų valdymą, kai jie nustatomi, kad požeminio vandens tiekimas būtų švarus ir saugus. Paprastai galima gauti žinomų požeminio vandens baseinų žemėlapį tam tikrame regione iš vyriausybinės agentūros, kuri yra susijusi su geologija, hidrologija ar bendra vandens tiekimo sauga.
Kartais gali būti sunku nustatyti, kur yra požeminio vandens baseino ribos. Kai kuriais atvejais yra aiškios geologinės ribos, pvz., uolienų sluoksnių nuosėdos, kurios aiškiai parodo, kur prasideda ir baigiasi vandens telkiniai, ir gali būti naudojami norint išsiaiškinti, ar vandeningieji sluoksniai yra gretimi. Kitais atvejais skirtumas gali būti ne toks subtilus, todėl sunku nustatyti, kurios sritys iš tikrųjų yra požeminio vandens baseine.
Kita problema, kuri gali apsunkinti požeminio vandens baseino klasifikaciją, yra vandeningieji sluoksniai įvairiuose gyliuose. Tokiais atvejais gali būti paskirti pabaseiniai, nurodantys, kur galima rasti skirtingą požeminio vandens atsargą. Tai gali būti labai svarbu priimant sprendimus dėl požeminio vandens paskirstymo, nes viena požeminio vandens baseino sritis gali būti naudojama intensyviau nei kita, nes likusioje baseino dalyje yra gilių vandeningųjų sluoksnių, kurie yra žemiau vandeningojo sluoksnio lygio.
Vienas iš didžiausių problemų, susijusių su požeminio vandens baseinu, yra požeminio vandens užteršimo rizika. Į baseiną išsilieję teršalai gali patekti į vandeningąjį sluoksnį, išplisti ir užteršti visą vandenį. Geriausiu atveju tai prideda šiek tiek filtravimo prie vandens apdorojimo veiksmų. Blogiausiu atveju vanduo tampa netinkamas naudoti ir žmonėms reikia ieškoti alternatyvių vandens šaltinių. Tai taip pat gali sukelti ilgalaikę žalą, nes teršalai patenka į paviršinius vandens kelius ir kitus šios srities vandeninguosius sluoksnius.
Kitas rūpestis yra per didelis naudojimas. Nors požeminis vanduo pasipildo, tai užtrunka, o jei žmonės vandenį pasiima greičiau, nei gali pasipildyti vandeningasis sluoksnis, gali atsirasti vandens trūkumas. Kai vanduo nukrenta žemiau kritinio lygio, jis gali nuslūgti žemiau dabartinio šulinių gylio, todėl jis tampa neprieinamas. Taigi hidrologai tiria požeminio vandens baseinus, kad išsiaiškintų, kiek vandens yra ir kiek galima saugiai panaudoti.