定義
所選定的研究地區或地段稱均衡區，進行均衡計算的時段稱為均衡期。根據質量守衡原理，地下水量平衡關係式為：
地下水輸入水量-地下水輸出水量=盈虧水量
當地下水量收支相抵後的盈虧水量大於零時，為正均衡，地下水水位上升，含水層的儲水量增加；當地下水輸入水量-地下水輸出水量<0，即盈虧水量為負，為負均衡，地下水水位下降，含水層的儲水量減少。
在淺層地下水量的平衡分析中，輸入水量包括：降水入滲補給，地表水體（河、渠、湖、水庫等）的入滲補給，區外側滲補給，灌溉水入滲和回歸補給以及越層補給等。輸出水量包括：工農業和人畜用水，潛水蒸發，地下水流入河、渠、湖、水庫，向區外排泄以及越層排泄等。
研究意義
地下水在自然和人為因素的影響下不斷補給和消耗，使地下水處在不斷的運動之中，平衡關係也在不斷變化。研究地下水量平衡的任務是在進行地下水動態長期觀測的基礎上，查明地下水平衡特徵形成的原因及其發展趨勢，以便作出相應的預測、預報，為合理開發利用地下水資源和有效地防治因地下水不合理開發引起的危害提供科學依據。
在地下水開發利用地區，需要研究地下水開採情況下新的平衡條件，以及輸入、輸出水量自身的變化。在地下水位降低後，降水入滲補給量發生變化；潛水蒸發量減少，原來地下水補給河、湖水的情況會改變，或變成河、湖水補給地下水；越層補給量加大以及側向補排量都可以發生新變化。過量開採地下水，會使平衡關係嚴重失調，即地下水水位不斷降低造成地下水枯竭等後果。因此，應根據當地的具體條件，擬定科學利用地下水的方案，使地下水量在一定年限內能以豐補歉，達到地下水量的基本平衡。
另一方面，如果地下水位過高，由於毛細管水的作用，會使農作物的耕作層的土壤含水量過大，不利於作物的生長。因此，必須建立健全的排水系統，合理調控地下水水位。
