水文地质学家应了解地下水如何补给含水层，量化该水资源部分的可用方法，以及不同方法的优缺点。了解补给源对于预测土地利用变化和气候变化对地下水资源的影响以及确定地下水资源易受人类活动污染的脆弱性至关重要。补给速率也是许多地下水模型的重要输入参数——这些模型是预测地下水提取影响的重要工具。
补给率的变化对地下水资源和依赖地下水的生态系统有重要影响。补给率下降——例如在干旱期间或气候变化期间——可能导致地下水位下降，进而减少泉水和河流流量，并对依赖地下水的生态系统产生不利影响。补给率的增加——如城市开发、土地清理或灌溉农业的发展——通常与地下水位上升、地下水洪水以及土地和河流盐碱化有关。在干旱地区，补给增加可能导致储存在深层不饱和剖面的盐分流失，进而增加地下水盐度。量化补给速率及土地利用变化与地下水补给变化之间的时间尺度，是预测地下水系统影响的关键。
本书首先描述了相关的补给过程、估计补给的主要方法，以及补给速率如何受到降雨、融雪、蒸散、土壤类型和土地利用的影响。还考察了补给的空间和时间变异性，以及补给可测量的时空尺度。书中展示了来自全球各地的案例研究，展示了理解和量化补给过程的多样方法。最后一章讨论了气候变化对补给的影响。