地下水水位的升降，受到各种因素的影响。例如，降水入渗补给地下水，引起地下水水位上升；地表水体附近的地下水水位，随地表水体水位升降而变化；在地下水开发利用地区，抽水使地下水水位下降；在引外水灌区，地下水水位的上升幅度与灌水量成正比关係；在平原地区，当地下水埋深较浅时，潜水蒸发可促使地下水水位消退

地下水位水位预报，按地下水类型分为潜水水位和承压水水位的预报；也可以分为浅水层和深层水水位的预报。按预报期分为短期、中期和长期3种预报。为农田水利服务的短期预报，预报期为1d至1个月，是为开发利用和排水除害提供资料；中期预报预报期为1个月至1年，是为地下水库的蓄水调度和合理开发利用提供依据；长期预报预报期为1年以上，是为地下水资源的长期运用以及合理进行地下水人工回灌等服务。

确定性模型是指变数之间具有严格确定函式关係的地下水数学模型。只要确定了模型中的输入及各个输入之间的关係，其输出也是确定的。一般情况向能用解析式或者用数值法和物理模拟法进行求解。（1）解析法，是指利用解析方法求得的地下水动力学计算公式进行渗流计算的方法。（2）物理模拟法，採用电模拟，其原理是根据渗流场与电场的相似性，用电场模拟渗流场。（3）数值模拟是指用离散化方法求解数学模型微分方程近似解的方法。

地下水动态受多种因素的影响，包括气候、气象、水文、地质、人类活动等，可以用机率论统计分析方法找出这些不确定性因素的规律，从而建立相应的随机模型，目前常用的随机模型包括回归分析、频谱分析、灰色模型、时间序列模型、人工神经网路模型和随机微分方程模拟。