آب در زندگي بشر در مواردي، از قبيل آشاميدن، کشاورزي، دامپروري ، توليد نيرو و مصارف صنعتي و شهري کاربرد وسيعي دارد.
پيوند هيدروژني : براي متصل شدن مولکول هاي آب به يکديگر و يا به ساير سطوح، هيدروژن نقش مهم و کليدي را بازي مي کند. به اين عبارت که اتم هيدروژن با اينکه به اکسيژن يک مولکول جذب شده است در همان زمان به اکسيژن مولکول هاي مجاور نيز متصل مي شود به اين پيوند، پيوند هيدروژني مي گويند.

 خواص فيزيکي آب :

نقطه انجماد: انجماد مايعات در درجه حرارت معيني شروع شده که اين درجه حرارت را نقطه انجماد مايع مي نامند. نقطه انجماد در شرايط متعارف صفر مي باشد.
نقطه جوش : به عبارتي نقطه جوش دمايي است که در آن دما، آب از حالت مايع به حالت بخار تبديل مي شود. نقطه جوش آب خالص در شرايط متعارفي 100 سانتي گراد با وجود ناخالصي ها و املاح نقطه جوش را افزايش مي دهد.
وزن مخصوص آب : وزن يک سانتي متر مکعب آب خالص را وزن مخصوص آب مي نامند که در 4 سانتي گراد معادل يک مي باشد. وزن مخصوص آب در حالت جامد (يخ) حدود 92/0 گرم بر سانتي متر مکعب و وزن مخصوص آب صفردرجه 9987/0 گرم بر سانتي متر مکعب است.

 کشش سطحي

وجود پيوند هيدروژني بين مولکول هاي H₂o باعث بوجود آمدن نيرويي مي شود که کشش سطحي ناميده مي شود.

 خاصيت اسمزي

عبور مولکول هاي آب از طريق پرده نيمه تراوا را اسمز مي گويند.
لزوجت : عبارتست از نيروي مقاومتي که مايع در مقابل جريان يافتن از خود نشان مي دهد. آب به عنوان يک مايع داراي لزوجت بوده بدين معني که حرکت لايه هاي آب بر روي يکديگر با مقاومت همراه است. در نزديکي سطوح ذرات، لزوجت آب بسيار زياد مي باشد و اين امر سبب کندي حرکت يا حتي توقف کامل آب مي شود.
افزايش دما باعث کاهش لزوجت و فشار باعث ازدياد آن مي شود.

 خواص شيميايي آب :
قابليت هدايت الکتريکي :

آب خالص قابليت هدايت الکتريکي ندارد ولي با حل املاح هدايت الکتريکي آن افزايش مي يابد در مسايل مربوط به آب و خاک با اندازه گيري هدايت الکتريکي محلول خاک و آب آبياري توسط دستگاه هدايت سنج (کنداکتيومتر) درجه شوري يا ميزان املاح را مشخص مي کنند. قابليت هدايت الکتريکي آب با افزايش دما ازدياد پيدا مي کند.

 شناخت املاح محلول و غير محلول :

يکي از خواص شيميايي مهم آب خاصيت حلاليت زياد اين ماده مي باشد. اغلب موادي که در خاک هستند در آب حل مي شود. به عمل پراکنده شدن يکنواخت دو يا چند جسم در يکديگر انحلال مي گويند و در اين صورت سيستم حاصل محلول ناميده مي شود.

 گردش آب در طبيعت :

چرخه آب در طبيعت يا دور هيدرولوژيکي، فرايند پيوسته اي است که آب از سطح اقيانوس ها و درياها و درياچه ها تبخير شده و به روي خشکي کشيده مي شود و پس از متراکم شدن به صورت باران، برف، تگرگ، ريزش مي نمايد و بالاخره به دريا برمي گردد.

بيلان آبي :

چرخه آب در طبيعت به صورت يک سيستم بسته است. آب هاي زير زميني از اين قاعده مستثني نيست. برداشت آب از چاه ها، جاري شدن آب در قنوات و چشمه ها سبب تخليه ي آب هاي زير زميني مي گردد. گرچه اين آبها به مصرف شرب و کشاورزي و صنعت مي رسد، ولي سرانجام وارد چرخه مي گردد.
بيلان آبي را مي توان با فرمول کلي زير نشان داد :
P = کل ريزش هاي جوي
ET = کل تبخير و تعرق
I = نفوذ سطحي
R = کل آب جاري
P = ET + I + R

 منابع و ذخاير آب :
منابع آب را مي توان به صورت زير تقسيم بندي کرد:

1 – نزولات آسماني ( باران، برف، تگرگ)
2 – آب هاي ديگر اتمسفر ( مه و شبنم)
3 – آب هاي جاري (سيلاب و رودخانه)
4 – آب هاي زير زميني ( چشمه ، چاه و قنات)
قسمت 1 و2 منشأ کليه آبها روي زمين اند. قسمت 3و4 در واقع ذخاير آب هستند ولي در اصطلاح ، منظور از منابع، بيشتر هما ذخاير است.

 انواع آب هاي سطحي :

منظور از آب هاي سطحي، آب نهرها، رودخانه ها، سيلاب ها، و ... مي باشد که به طرق مختلف ممکن است از آنها در آبياري استفاده نمود.

منشأ آب هاي زير زميني :

1- منشأ اصلي آب هاي زيرزميني از ريزش جدي است. زيرا مقداري از آب باران و برف به درون زمين راه مي يابد.
2- بعضي از آبهاي زير زميني نيز از سرد شدن بخار ماگما پديد مي آيند. اين گونه آبها در نواحي آتشفشاني زيادند.
3 – آب دريا همزمان با عمل رسوب گذاري در منافذ و لابه لا ي مواد رسوبي محبوس مي ماند. اين قبيل آب هاي شور در بسياري از معادن نفت همراه با آن دريافت مي شوند.

 منابع آب هاي زير زميني :

1 – چشمه :
زماني که آب زير زميني به سطح زمين برسد و جرياني کم و بيش مداوم داشته باشد، تشکيل چشمه را مي دهد.
برخي از چشمه ها در دامنه کوهها و تپه ها، ظاهر مي شوند. برخي ديگر به طور طبيعي تشکيل چشمه هاي آرتزين را داده اند.

2 – قنات :
قنات عبارتست از يک رشته چاه هاي (ميله)،واقع در يک زمين شيب داراست که انتهاي آنها به کانالي افقي ( کوره) و شيبدار متصل است که موجب جريان آب از سفره هاي آب زيرزميني کم عمق به ويژه در زمين هاي آبرفتي دامنه کوهها به دشت مي گردد.

 شناخت قنات :

1 – به اولين چاه حفر شده به داخل لايه آبدار مادر چاه اطلاق مي گردد.
2 – محلي را که آب از دهانه قنات خارج مي شود مظهر قنات مي نامند.
3 – چاه هاي بين مادر چاه و مظهر قنات که جهت تسهيل در حفره کوره ولايروبي قنات ايجاد مي شوند را «ميله يا چاه هاي تخليه و تنفس» گويند.
4 – خشکه کار و تره کار قنات به بخشي از طول کوره که از آبخانه مي گذرد، مي گويند.
5 – کول براي جلوگيري از ريزش کوه استفاده مي شود.
6 – حدفاصل بين دو ميله را «پشته» مي گويند.
7 – حريم قنات در تمام طول قنات 12 مي باشد.

 چاه ها :

چاه ها سوراخ هايي هستند که تا زير سطح دستيابي حفر مي گردند، اگر اين سطح، به سطح زمين نزديک باشد، چاه را سطحي و کم عمق مي گويند.

 انواع چاه :

چاه نيمه عميق :
در يک منطقه گاه ممکن است لايه هاي مختلفي در آب زيرزميني وجود داشته باشد که روي يکديگرقرار گرفته به وسيله لايه نفوذ ناپذير از هم جدا شده باشند، چنانچه ضمن حفاري در يک منطقه که لايه هاي آب متفاوتي دارد، چاه فقط به لايه اول برسد، اين چاه نيمه عميق است.

چاه عميق :
اين چاه ها صرفاً براي کشاورزي، استفاده در قطب هاي صنعتي و يا آب مشروب شهرهاي بزرگ حفر مي شوند. چاه هاي عميق را چاه هاي لوله اي نيز مي گويند و علت اين است که جداره اين چاه ها به منظور جلوگيري از ريزش لوله گذاري مي شود.

چاه هاي آرتزين :
چنانچه آب زيرزميني بين دو لايه غير قابل نفوذ قرار گيرد و منطقه تغذيه آب در ارتفاعات بلند واقع شده باشد اين آب تحت فشار قرار مي گيرد. اگر در چنين محل هايي چاه حفرشود، به هر صورت سطح آب داخل چاه نسبت به سطح دستيابي آب زيرزميني بالاتر آمده و ممکن است به صورت فوران خارج شود که به آن چاه آرتزين مي گويند.