Pohjaveden täydennys on tärkeä osa hydrologista kiertokulkua, jossa pinnalta tuleva vesi tunkeutuu maan alle täydentäen pohjavesivarastoja. Pohjaveden uusiutumisasteita voi olla vaikea arvioida, koska pohjavesivarastoihin palaavan veden määrän seuraaminen on haastavaa, vaikka arvioiden tekemiseen voidaankin käyttää useita erilaisia tekniikoita. On tärkeää ymmärtää, kuinka paljon vettä tulee pohjavesivarastoon, sillä se vaikuttaa siihen, kuinka paljon vettä voidaan turvallisesti ottaa pohjavesivarastoista ihmisten käyttöön.
Luonnossa pohjavettä täydentävät sateet, lumen sulaminen, joet, järvet ja purot. Samalla kun osa pintavedestä haihtuu tai kulkeutuu toiseen vesistöalueeseen, toinen vesi valuu maan läpi ja kohtaa vähitellen veden alla pinnan alla. Pohjavesivarantojen muodostuminen voi kestää kauan, tai ne voidaan täydentää hyvin nopeasti useista ympäristötekijöistä riippuen.
Ihminen voi myös luoda pohjaveden latauksen. Julkiset työt voivat tuoda vettä takaisin maahan tekniikoilla, kuten erikoissäiliöillä, joilla palautetaan pohjavesi aiemmalle tasolle tai pidetään pohjaveden taso vakaana. Tätä tekniikkaa käytetään alueilla, joilla pohjavesivarat ovat raskaasti käytössä ja viranomaiset ovat huolissaan pohjaveden putoamisesta, suolojen kerääntymisestä maaperään tai veden loppumisesta kokonaan. Maa on myös yksi parhaista saatavilla olevista veden varastointipaikoista, joten pohjaveden latautumista hyödynnetään varastointitekniikana.
Monet asiat voivat haitata tätä prosessia. Jos pohjavesivarastoja käytetään liikaa, lataus ei korvaa otettua vettä, mikä alentaa pohjaveden määrää. Kun pohjavesi laskee, kaivot voivat kuivua. Myös suoloja voi kertyä maaperään, kun veden huuhteluvaikutus poistetaan. Myös ihmisen toiminta, kuten rakentaminen ja puunkorjuu, voi heikentää pohjaveden uusiutumista estämällä veden pääsyn maahan.
Koska huoli vesivaroista on kasvanut ympäri maailmaa, monet yhteisöt ovat alkaneet käsitellä pohjaveden täydentymistä. Jotkut yhteisöt ovat ryhtyneet pieniin toimenpiteisiin lisätäkseen takaisin maan alle virtaavan veden määrää, kuten käyttämällä läpäisevää päällystettä, joka sallii veden valua maan alle sen sijaan, että vesi kerääntyisi pinnalle ja haihtuisi. Ihmiset ovat myös huolissaan haitallisten kemikaalien vapautumisesta aiheutuvasta saastumisesta. pohjaveden virratessa kemikaaliesiintymien ohi kemikaalit kerääntyvät ja ne pääsevät vesihuoltoon. Veteen päästyään saastetta on vaikea poistaa.