توجد المياه بكميات وفيرة على سطح الأرض، حيث توجد المياه السائلة في المحيطات والمياه المتجمدة في القمم الجليدية القطبية والأنهار الجليدية، ولكن هذه المياه ليست صالحة للشرب، حيث تحتوي مياه المحيط حوالي 35غ من المعادن أو الأملاح الذائبة لكل لتر من المياه، مما يجعلها غير صالحة للشرب ولجميع الاستخدامات الصناعية أو الزراعية. من ناحية أخرى، تتوفر مياه عذبة ومعدنية وتُلبّي جميع الاحتياجات البشرية، حيث تحتوي أقل من 3غ من الأملاح للتر الواحد، لتلبية جميع الاحتياجات البشرية، ولكن يتقلص توفر المياه ذات النوعية الجيدة بشكل أكبر بسبب التنمية الحضرية، والنمو الصناعي، والتلوث البيئي.
مصادر المياه يتطلب استمرار الحياه البشرية على كوكب الأرض وجود مياه صالحة للشرب، حيث توجد المياه باستمرار من خلال تخزينها في باطن الأرض والمستجمعات المائية، وهي ما تسمى بالمياه السطحية والمياه الجوفية.
أما المياه السطحية فهي مياه الأنهار والبحيرات على سطح الأرض، حيث تتشكل المياه السطحية بسبب تبخر الماء من المحيط ومن سطح الأرض، ويحتفظ به الغلاف الجويّ مؤقتاً على شكل بخار، ثم يعود إلى سطح الأرض على شكل مطر، ويستهلك جزءاً من هذه الأمطار الغطاء النباتي والتربة، وتشكّل المياه الزائدة من خلال الجريان السطحي الجداول والأنهار والبحيرات، ويطلق على مجموع مساحة الأراضي التي تساهم في الجريان السطحي إلى النهر أو البحيرة حوض تصريف أو منطقة مستجمعات المياه.
يختلف معدل تدفق أو تصريف المياه مع مرور الوقت؛ حيث تكون معدلات التدفق أعلى في فصل الربيع، في حين تكون المعدلات أقل في فصل الشتاء، وعندما يكون متوسط ??تصريف أحد الأنهار غير كافٍ لسد احتياجات الاستعمال، يمكن بناء سد مما يسمح بتكوين بحيرة اصطناعية، حيث يتم تخزين المياه في فترات الطقس الرطب لاستخدامها في أوقات الجفاف وتدفق التيار المنخفض، وقد يكون السد متعدد الأهداف والأغراض، بالإضافة إلى توفير مياه الشرب قد يُستخدم الخزان أيضاً في التحكم بالفيضانات والطاقة الكهرومائية والترفيه.
تمثل الأنهار المصدر الأساسي للمياه السطحية الجارية على سطح الأرض، وتتشكل عندما تسقط مياه الأمطار إلى أن تصبح الأرض مشبعة بالمياه وغير منفذة، لتشكل جداول صغيرة تجري بشكل منحدِر على طول مجاري وقنوات موجودة على الأرض متجهة نحو الأنهار التي كانت بالأساس جداول صغيرة، ويكون التفاعل بين تساقط الأمطار وجريان المياه السطحية متفاوتاً طبقاً للوقت والعوامل الجغرافية، وتتأثر المياه السطحية الجارية بالعوامل الرصْديّة والجيولوجيا الطبيعية وطبوغرافية الأرض. وتمثل البحيرات أيضاً مصدراً مهماً من مصار المياه السطحية، حيث تعد البحيرات منخفضات طبيعية تتجمع فيها المياه، وقد تختلف فيما بينها في العمق والاتساع والعمر، وتنشأ الأحواض الطبيعية للبحيرات عندما ينسد مجرى وادي النهر، بسبب التراكمات الصخرية أو الانهيارات الطبيعية، وقد تتكون بسبب النحت الجليدي أو المائي لسطح الأرض، وتعتمد كمية المياه في هذه الأنهار بشكل أساسي على كمية الأمطار الساقطة.
وتُعدّ المياه الجوفية مصدراً شائعاً للمياه في المنازل الفردية والمدن الصغيرة، وتشكل المياه الجوفية 98% من المياه العذبة السائلة، حيث تتشكل المياه الجوفية في أعماق الأرض نتيجة تسرب مياه الأمطار ببطء من خلال طبقات واسعة من التربة التي يسهل اختراقها والصخور، وتُسمّى طبقات المياه الجوفية، وتُسحب المياه من طبقة المياه الجوفية عن طريق ضخها من بئر أو خزان جوفي، ويتم إنشاء الآبار بعدة طرق اعتماداً على عمق وطبيعة طبقة المياه الجوفية، حيث يجب أن تخترق الآبار المستخدمة في إمدادات المياه العامة - التي يزيد عمقها عادة عن 30 متراً، وقطرها يتراوح بين 10 إلى 30 سم - طبقات المياه الجوفية الكبيرة التي يمكن أن توفر عوائد يمكن الاعتماد عليها لمياه ذات نوعية جيدة، كما يتم حفر هذه الآبار باستخدام تقنيات حديثة للحفر وعادة ما تكون الأدوات مبطّنة بأنبوب معدني أو غلاف لمنع التلوث، ويمكن استخدام المضخة الغاطسة التي يقودها محرك كهربائي لرفع المياه إلى السطح.