本书从牛顿的运动定律和粘性定律出发，介绍了流体力学的基本方面，这些方面对地下水科学家最为重要。作者基于流体运动中驱动力与阻力力的视角，通过将达西流体流动的达西定律与纳维-斯托克斯方程联系起来，推导出流体流动的达西定律。通过结合重力和压力的影响，作者将水头定位为一个方便的数值，用以表示驱动地下水流动的力。与物理推导水头不同，水力传导率作为一个参数，与流动流体与静止多孔介质之间的阻力摩擦力相关。 这些摩擦渗流力还影响多孔介质的有效应力状态，从而建立与土壤稳定性和流沙形成的联系。
将达西定律与质量守恒定律相结合，引导读者了解饱和地下水流的基本方程。最后，包括毛细管力的影响，以建立非饱和流和多相流的控制方程。
在整本书中，作者专注于在应用数量级分析的同时彻底说明和推导方程。这种方法可以提取最多的信息，例如在响应时间的规模方面，而无需明确的解决方案。许多方框和已解决的练习包含更多详细信息和实际应用的链接，例如反映含水层“丰满度”的地下水位比以及用于原位测量水力传导率的段塞测试的性能。这本书通过对地下水流的物理力学以及随之而来的可能出现的社会经济和生态问题进行了渐进的介绍性解释，为地下水科学做出了重要贡献。