黄土（包括黄土状土层）是第四纪形成的风成堆积物，我国黄土主要在黄河中游的山西、陕西、宁夏和甘肃及其邻近省（自治区）连续延展，成为完整统一的地表覆盖层。一般厚度达数十米，陕西和陇东局部地区达150m。

黄土地下水的积聚和分布是与黄土岩性特征和地貌条件分不开的。黄土以粉砂颗粒（粒径为0.005～0.05mm）为主，占土样总重量的60%以上，这种粒组所形成的孔隙极其微小。所以，黄土的透水性和给水性较弱，持水性较强。但在它的堆积过程中，有多次间断和成壤作用，土中富含的盐类易被溶解，从而在内部形成许多空洞和垂直裂隙，为地下水的蓄积和运移提供了有利条件。黄土的空洞和裂隙在垂直方向特别发育，而水平方向发育较差。据有关研究资料表明，垂直方向的渗透系数比水平方向的大50倍，有的甚至大100倍。这种性质有利于接受降水、灌溉水的渗入，从而在黄土中形成地下水。黄土岩性越往下越密实，孔隙随深度加大而减弱。在离石黄土（为黄土的主体层）的下部埋藏着多层土壤层和钙质结核层，透水性较弱，成为相对隔水层（弱透水层），常可托住渗入水形成上层滞水和潜水。

依据黄土地貌特点，黄土含水层中地下水可划分为黄土塬地下水和梁、峁地下水两种类型。

1.黄土塬地下水

塬区地面宽阔平坦，接受降水补给面积较大，降落到塬面上的雨水有相当数量渗入黄土层中，遇到相对隔水层便蓄积起来。由于塬周被沟谷深切，潜水在塬边沟谷中以下降泉的形式排出。沟谷往往切割到相对隔水层以下很深的部位，泉水出露点的标高可能高于沟谷水面，形成倒挂泉。一个黄土塬就是一个独立的水文地质单元。塬区潜水水面呈圆丘状，向上凸起，中心部位埋藏较浅，塬边急剧降低，这是沟谷排泄地下水的结果。例如著名的陕北洛川塬中心部位潜水埋深40～50m，沟边水位埋深达90m。补给区和径流区也就是贮存区和排泄区，这是黄土塬潜水基本的埋藏特征。

黄土塬区潜水位无明显季节变化。这是因为黄土大孔隙发育，孔洞、裂隙较多，包气带厚度较大，对入渗水分起暂时蓄存和调节作用，前次降雨入渗水分尚未全部从第一个古土壤层（相对隔水层）之上流走，后次降雨入渗水分的前锋已经到达；前一年雨季入渗水分没有运移到潜水面，而后一年雨季入渗前锋已接踵而来。因此，降雨对潜水的补给基本上是连续均匀的，一般无明显的补给期与非补给期之分。这是黄土潜水重要的动态特征。

2.梁、峁区局部分布黄土地下水

梁、峁区潜水分布于黄土塬以外的广大地区，但由于水文网切割强烈，地形破碎，潜水受大气降水补给面积很小，又因梁、峁坡度大，入渗系数仅1%左右，因而潜水的补给和蓄存条件极差，成为缺水区。

但在梁、峁之间宽浅沟谷，当地称为掌地或杖地（状如手掌或拐杖）往往含有潜水，埋深十余米，成为当地居民宝贵的水源。