在大河下游一般都形成冲积平原，它是在地壳沉降时期，河水所携带的物质不断堆积而成的。沉降幅度大，堆积深厚；沉降幅度小，则堆积浅薄。例如，我国最大的东北松辽平原，北部沉积厚度为210m，南部下松辽平原最厚达300m以上；黄淮平原自新生代以来一直是大型沉降带，其沉积厚度一般为200～600m，拗陷区（鲁北平原）最大厚度有1300m，这种下降很大的平原又称沉降平原。如此深厚的松散沉积层，为地下水的贮存提供了巨大的空间。

冲积平原的沉积物以冲积物为主，有河床相（砂、砂砾石）、河漫滩相（细粒土）、牛轭湖相和湖沼相沉积（淤泥和淤泥质土）。粗粒的砂、砂砾石是冲积平原的透水介质；河漫滩相和湖沼相沉积物的透水性较差，给水性甚小，构成相对隔水层。

冲积平原地下水的形成和分布除受岩性和地形条件的控制外，还受水文、气候等因素的影响。平原河流冲积物的岩性特点是颗粒细小，即使靠近河槽部位也多为中、细砂或粉砂，再加地形坡度平缓，因此，地下水埋藏浅，径流缓慢，而垂直交换水量比重大，在我国北方干旱和半干旱地区，甚至成为主要的天然排泄方式。这是平原地区地下水重要的动态特征。

在沉降幅度较大的平原，深部常有一些较老的沉积，例如古代的洪积、冲积、冰积、湖积和海相沉积。洪积、冰积、冲积多为砂砾层，湖积和海积为淤泥质黏性土。河流发育过程中，又往往多次泛滥并改道以及冲积扇的重叠，使粗细沉积互相迭置，呈现多层结构，具有粗细相间的多次沉积规律。在垂直剖面上，构成若干个层次的含水层，除上部为潜水外，大部分含水层有承压性。例如，黄淮海平原在60～80m深度以上为潜水和微承压水；在60～80m以下，就有若干个承压含水层，埋深越大，承压水头越高。在平面分布上，由于河流的改道，形成粗粒的河床相沉积物呈长带状分布，这些古河道带成为良好的富水带。但随着远离河床，沉积颗粒由粗粒土过渡为极细砂、粉砂，低洼的河间地段为湖沼相淤泥质沉积。岩性的这种分布形成近河地带透水性较强，接受河水和降水的补给，水量充沛，矿化度低，水质较好，为HCO ₃ 型水；远离河流为HCO ₃ -SO ₄ 和Cl型水。

在沉降幅度较小、相对稳定的冲积平原，冲积层一般以二元结构为基本特点，下部为河床冲积物，透水性强，富水性好；上层较细，属河漫滩相。我国南方长江、钱塘江、珠江等下游冲积层厚度一般较薄，只有20～50m，这是因为第四纪时期地壳沉降较小；所以，在河流下游仍有基岩孤山零星分布，经河流搬运的粗粒风化物（例如砂砾、卵石等），堆积成透水性较强的冲积层。南方气候湿润，补给充沛，这些砂砾层常成为富水性良好的地下水含水层，其上部覆盖着厚黏性土层。