Die Hydrogeologie (von griechisch hydros Wasser, geo Erde und logos (Lehre)) ist die Wissenschaft vom Wasser in der Erdkruste, wobei Wechselwirkungen mit oberirdischen Einflüssen bestehen. Sie ist eine angewandte Disziplin der geologischen Wissenschaften. Forschungsgegenstände sind das Grundwasser und alle Faktoren, die Einfluss auf das Grundwasser haben. Die Hydrologie als angrenzender Forschungsbereich befasst sich mit dem oberirdischen Wasser (Wasserkreislauf).
Die Hydrogeologie bestimmt weitgehend die Eigenschaften eines Aquifers resp. eines hydrothermalen Reservoirs. Die wichtigsten Eigenschaften sind dabei zwar Temperatur und Wasserwegsamkeit, aber auch die Wasserchemie.
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