Hydrogeologi, vitenskapen om grunnvannet, dets forekomst, bevegelse i jordskorpen, kvantitet og kvalitet. Hydrogeologi bruker kunnskaper fra flere fagområder: hydrologi, meteorologi, geologi, jordbunnslære, geokjemi m.fl. Hydrogeologi ser på grunnvannet som en geologisk ressurs, preget av det medium som omgir det. Grunnvannet er et ledd i vannets kretsløp (det hydrologiske kretsløp).
Hydrogeologien har lange tradisjoner i land med tørt klima, der grunnvannet ofte er en forutsetning for å overleve. I Norge er hydrogeologien en ung vitenskap som, bortsett fra spredte aktiviteter, kom i gang ved Norges geologiske undersøkelse ca. 1950.
Drikkevann
Siktemålet de første årene var å skaffe vann til landsbygda, senere også til byer og tettsteder. Behovet øker sterkt fra år til år, bl.a. som følge av økende forurensing av overflatevann. I dag blir ca. 13 prosent av befolkningen i Norge forsynt med vann fra grunnvannsforekomster i fast berggrunn eller løsmasser, og omkring 4000 nye brønner bores hvert år.
Kraftutbygging
Grunnvannet har stor betydning ved vannkraftutbygging. Om lag 1960 startet Norges vassdrags- og energidirektorat utforskningen av grunnvannstilførselen til vassdragene for å beregne tilskuddet i tørre perioder.
Forurensning
Hydrogeologien er en viktig disiplin også i forbindelse med forurensning fra søppelplasser, slamlaguner og lignende, i det grunnvannet frakter med seg forurensningene. God kjennskap til de lokale grunnvannsstrømmer er derfor viktig.
I forbindelse med Den Internasjonale Hydrologiske Dekade fra 1965 til 1974 og senere arbeider med utbygging av Oslo Lufthavn Gardermoen, ble grunnvannsforholdene i Gardermo-området særlig grundig undersøkt. Sandmassene her er landets største grunnvannsreservoar med tilførsel utelukkende fra nedbør, og det strømmer årlig 26,8 millioner kubikkmeter vann mot Hersjøforsenkningen like nordenfor. Man håper å unngå forurensing av denne verdifulle grunnvannsresursen, dels gjennom de naturlige renseprosesser som foregår i grunnen og dels ved plassering av jordrenseanlegg på utsatte steder (se også jordforurensning).