水文地质学是一门研究地下水的科学。具体地说，它是研究地下水的赋存条件、形成条件、水量和水质时空的变化规律、水资源开发利用以及水与环境关系的一门科学。
随着水文地质科学的发展，它的研究内容越来越广泛，其主要研究对象可归纳为六个方面。
第一，地下水赋存条件。地下水和地表水最大的差别是地下水赋存于岩石的空隙中。因此，要了解地下水赋存森敬档条件（或者说埋藏、分布规律）就必须研究岩石的时代、成因、物理和化学性质、产出状态、分布范围、空隙性及构造破坏程度与次生改造作用等基础地质条件。
第二，地下水资源形成条件及运动特征的稿此研究。即研究地下水的补给、径流和排泄条件，以及地下水在天然和人为作用条件下的运动特征与地下水资源评价方法。
第三，此乱地下水的水质。地下水水质包括物理及化学性质两方面。在化学性质方面主要研究地下水中的化学组分和微生物组分、水化学形成作用及人为活动对地下水水质的影响。在地下水的物理性质方面，从早期的单纯对水温、色、嗅、味等方面的研究，已扩展到对地下水放射性、地下水形成年龄等方面的深入研究。
第四，地下水动态规律的研究。地下水和其他地质矿产最大的区别之一，即是地下水的质与量均随着时间而变化。因此，为揭示地下水的形成条件和更好地利用地下水资源并防治其有害作用，研究地下水的动态变化规律便是地下水研究的主要内容之一。
第五，地下水与环境的相互关系。由于地下水是地球环境不可分割的组成部分，因此研究地下水就必须研究它和环境之间的相互作用，包括地下水的存在和活动对环境产生的影响以及地下水在人类活动影响下所导致的种种环境问题和工程安全问题。
第六，地下水资源的开发利用、保护与科学管理。即研究人类在开发利用地下水资源的同时，又能使地下水资源的再生能力和水质状态得到保护与改善，并取得最大的社会、经济和环境效益。