L'eau souterraine désigne l'eau se situant sous la surface du sol, en opposition à l'eau de surface qui forme lacs et rivières. On parle alors d'hydrogéologie. La nature, la situation et l'écoulement des eaux souterraines sont définis par la nature géologique des sols considérés. Au milieu du XXe siècle, la connaissance du sous-sol suisse souffrait de lacunes importantes. Elles ont été en partie comblées dans les années 1980 et 1990, notamment par un programme national de recherche.
La structure géologique de la Suisse s'est formée par collision de deux plaques tectoniques, la plaque eurasienne au nord et la plaque adriatique au sud. Géologiquement, le sous-sol est très complexe et varié avec les Alpes au sud, le Jura au nord-ouest et le plateau entre les deux et au nord. D'importantes quantités d'eau sont présentes dans le sous-sol suisse, dans un vaste réseau lié à cette structure géologique. Le lac souterrain de Saint-Léonard, situé en Valais, avec ses 300 m de longueur et 25 m de largeur en est un bon exemple.
Chaque année, un hectare du plateau suisse filtre en moyenne quatre millions de litres d'eau souterraine propre. Selon l'Office fédéral de l'environnement, le sous-sol suisse renferme environ cinquante milliards de m3 d'eau. Les eaux souterraines sont, de loin, la principale ressource en eau potable de la Suisse, couvrant 80 % des besoins. En considérant tous les prélèvements (eau potable et industrie), les eaux souterraines couvrent 58 % des besoins.