按地下水的埋藏条件并考虑地下水的成因和水动力条件，地下径流可分为浅层地下径流和深层地下径流。浅层地下径流通常指冲积层地下水──潜水所形成的径流，它在地表以下第一个常年含水层中，补给来源主要是大气降水和地表水的渗入。深层地下径流由埋藏在隔水层之间的含水层中的承压水所形成。地下水承受一定的压力，在水头作用下运动。受水文、气候条件的影响比浅层地下径流小。一般深层地下径流变化甚小，在一定条件下，河流得到它的补给。

在一个大流域内，地下径流有局部的和区域的。局部地下径流从河间地带接受补给，排泄到邻近河谷，流程短，流速大。区域地下径流从流域边缘的山区接受补给，排泄到流域水位最低的河流。流程长，流速低，水交替缓慢，水质较差（见图）。在一个小流域内，有时地下水流域与地表水流域不完全一致。在石灰岩分布地区，有时地下径流从一个地表水流域接受补给，而汇入另一个地表水的流域的出口断面。 地下水在岩土空隙中流动，所受的阻力比地表水流所受的阻力大得多，其流动规律可用达西定律描述。自然界中含水层的渗透系数一般小于100米/日，水力坡度一般也不大于1/100,地下水渗透速度一般仅几米/日,甚至不到1米/日。因此，地下径流过程线都很平缓。