大气降水一部分转为地表径流，一部分被蒸发，仅有部分渗入地下，渗入地下的部分在到达潜水面以前，必须经过由土颗粒、空气和水三相组成的包气带，故入渗过程中水的运动极其复杂。降水初期，当包气带含水量较小或干燥时，吸收降水的能力就相当强，重力、颗粒表面吸引力以及细小孔隙中的毛细力，都促使水分入渗，形成结合水、悬挂毛细水等。因此降水初期或降水量很小时，入渗的水分大部分或完全被包气带所吸收，很少或不可能补给潜水。当结合水、悬挂毛细水等达到极限(包气带中的毛细孔隙全部被水充满)时，包气带的吸水能力就显著降低，继续降水时，在重力和静水压力的传递作用下，连续下渗的重力水会很快达到潜水面，引起潜水位的抬升。因此一般孔隙、裂隙潜水含水层水位的回升总是滞后于降水，而岩溶含水层有时是通过岩溶通道灌人，此时降水补给就很少有滞后现象。

影响大气降水补给地下水的因素比较复杂，其中主要有年降水总量、降水特征、包气带的岩性及厚度、地形、植被等。年降水量大则有利于补给地下水。问歇性小雨和过分集中的暴雨不利于补给地下水，而绵绵细雨最有利于地下水的补给。包气带透水性好，有利于降水入渗补给，如包气带岩性为砂、砾石等较有利于补给，而为黏土层则不利于补给。当降水强度超过地面入渗速率时，地形坡度大会使地表坡流迅速流走，使地表径流增加。平缓与局部低洼的地势，有利于滞积地表流，增加水入渗份额。森林、草地可滞留地表坡流与保护土壤结构，有利于降水入渗，但是浓密的植被，尤其是农作物，以蒸腾方式强烈消耗包气带水，造成大量水分亏缺，尤其在气候干旱地区，农作物复种指数的提高，会降低降水补给地下水的份额。应当注意的是，影响降水入渗补给地下水的因素是相互制约、互为条件的整体，不能孤立地加以分析。如强烈岩溶化地区，即使地形陡峻，地下水位埋深达数百米，由于包气带渗透性极强、连续集中的暴雨也可全部吸收。