地下水与人类生存和发展有密切联系，这些联系主要表现在以下各方面。
1.地下水是一种重要的供水水源
水是生命的源泉，人类的生存、生活和生产都离不开水。据统计，目前我国每生产1kg小麦约需耗水1000～1500kg;每生产1kg皮棉需耗水5000kg。炼钢1t约需耗水6.7t;生产1t化肥需耗水2.5t;生产1t纸需耗水数百吨。
在全球的淡水资源组成中，地下水占有重要地位。一般由于地下水水质良好，分布广泛，便于就地开采利用，水量较稳定，故在全世界的总供水量中，地下水占有较大比例。而在干旱、半干旱地区，地下水是主要的，甚至是唯一的可用水源。据不完全统计，在我国181个大中城市中，有61个城市主要以地下水作为供水水源，40个城市以地表水、地下水共同作为供水水源。全国有近1/3左右人口饮用地下水。在农田灌溉用水中，地下水也是重要的水利资源。根据水利部门的统计资料:1999年我国地下水开采量已达1031×108m3，即占全国总供水量的18.36%。但在我国干旱的北方地区，地下水则要占到总供水量的30%。
2.地下水是重要的矿产资源
有的地下水中富集了某些元素，如溴、碘、锶、钡等，可以从中提取工业原料，形成具有工业价值的矿水。有些地下水含有某种特殊的成分或具有较高的温度，对某些疾病有医疗作用，这种水称为医疗矿水。有些地下水含有较高含量的硝态氮，这种水称为“肥水”。
3.地下水是寻找某些矿床的有效标志
地下水流经某些矿床分布地带，在水中就会含有该矿床的某些化学组分，形成“水分散晕”出露地表，成为找矿标志，利用这种标志找矿，称为水文地球化学找矿。它对于寻找石油、金属硫化矿床、放射性矿床、盐矿床等是十分有效的。
4.地下热水是宝贵的热能资源
地球是个庞大的热库，蕴藏着丰富的地热能。目前世界上开发利用地热能，主要是利用地下热水(汽)的热能。地下热水(汽)可以用于发电、取暖、农业生产和某些国民经济部门，它对于节约燃料、减轻环境污染有着重要意义。
5.地下水是采矿和地下工程施工的严重威胁
地下水是一种宝贵的自然资源。但是，在某些情况下，地下水又是有害因素。
采矿时，地下水常涌入坑道，轻则影响采掘工作进行，增加成本;重则发生矿山坑道的淹没和破坏，甚至发生毁灭性突水事故，造成生命财产的损失。露天开采时，地下水可引起边坡塌滑等。因此，只有查明矿床及地下工程的水文地质条件，才能预测矿井或地下工程的涌水量，为排水疏干工程设计提供水文地质依据，以及解决矿床开采与地下工程开挖引起的各种环境地质问题，这是水文地质学要解决的重要课题。
6.地下水可造成土壤盐渍化、沼泽化，破坏土壤肥力
在干旱、半干旱地区，当地下水埋藏较浅时，往往造成土壤盐渍化。湿润地区的平原和盆地，地下水位过浅，会产生土壤沼泽化。土壤盐渍化和沼泽化，破坏了土壤肥力，危害作物的生长。
7.地下水活动使某些工程效益受到损失
在修建工业民用建筑时，如不考虑建筑物基础下地下水的情况，会使地基产生不均匀沉降，破坏建筑物的稳定。当地下水位太高时，为降低水位，要建立高费用的排水设施;开挖基坑，有时可能造成基坑大量涌水，增加施工难度。由于地下水的活动，可引起建筑物附近的边坡塌滑，危及建筑物的安全。
在修建水库、运河、渠道等水利工程时，由于对地下水的规律没有查明，结果使水工建筑物受到破坏或大量的水漏失，使蓄洪、发电、引水灌溉等效益受到很大影响。地下水的活动，还会引起水库沿岸回水、铁路公路边坡的滑动和冻胀。
8.地下水过量取用和污染引起的环境问题
地下水不仅是一种资源，同时也是地球环境的重要组成部分。环境的变化(如气候、地表径流、植被等的变化)无疑将对地下水产生影响。同样，地下水状态的变化，反过来也会对环境造成影响。
由于长期过量开采地下水，使区域地下水位持续下降;区域地下水位的大幅度下降，又可能导致地面沉降、岩溶塌陷、地裂缝、海水入侵等环境地质灾害的发生，还可能导致地表水体萎缩、地表径流衰减、岩溶大泉干枯、地表生态条件恶化等严重的环境生态问题。为治理地下水开采引发的环境负效应，往往要付出巨大代价。
尽管相对于地下水难以污染，但是一旦遭受污染，却很难消除。生活污水的排放，不适当地使用化肥农药，以及工业废水废料的大量排放，已经并正在使许多地下水源因污染而不能利用。
除了人为影响产生的地下水水质问题外，某些天然的地下水由于过量富集了某些元素，或缺乏某种人体必需的元素，常会引起人、畜致病。如水中含氟过多会引起牙齿斑釉病，缺氟患牙蛀病，水中缺碘引起甲状腺肿病等。
综上所述，地下水既可以为人类造福，也可对人类产生危害。因此，充分利用地下水利，防治地下水害，变害为利是水文地质学的重要任务。