Pohjaveden mallinnus on käytäntö, johon kuuluu pohjavesijärjestelmän mallin luominen. Tämä suoritetaan yleensä tietokoneella käyttämällä erikoisohjelmistoa, joka on erityisesti suunniteltu pohjaveden mallintamista varten. Pohjavesimallit voidaan piirtää myös paperille tai rakentaa kolmiulotteisten mallien muodossa, vaikka nämä käytännöt ovat yhä harvinaisempia nyt, kun saatavilla on erilaisia ohjelmistotuotteita.
Pohjavesijärjestelmien mallintamisesta voi olla valtavasti hyötyä monenlaisiin sovelluksiin. Mallin käyttäminen auttaa ihmisiä visualisoimaan järjestelmän, jota he eivät näe, ja se voi havainnollistaa tärkeimpiä kiinnostavia kohteita tai sitä voidaan käyttää järjestelmän keräämiseen. Ihmiset, joilla on vaikeuksia ymmärtää vedenkäyttöpolitiikkaa ja muita kysymyksiä, hyötyvät joskus pohjavesimallin opetuksesta, jossa asiat kuvataan visuaalisesti eikä vain abstraktisti.
Pohjavesimallit kartoittavat, missä pohjavesivarat sijaitsevat ja miten pohjavesivarat virtaavat. Hydrologit ovat mukana kartoituksessa yhdessä geologien kanssa, jotka tutkivat pohjavesijärjestelmän kivi- ja maaperäolosuhteita. Järjestelmä voi myös näyttää pohjaveden täyttölähteitä havainnollistamalla missä vesi tulee järjestelmään.
Pohjaveden mallinnusohjelman avulla tutkijat voivat tutkia erilaisia skenaarioita. He voivat esimerkiksi sijoittaa malliin useita kaivoja nähdäkseen, kuinka paljon vettä järjestelmä voi ylläpitää, ja tutkimaan kaivojen optimaalista sijoittamista. He voivat myös tuoda malliin pilaantumisen ja kartoittaa kuinka saastuminen virtaa pohjavesijärjestelmän läpi. Tätä prosessia voidaan käyttää myös päinvastoin; piirtämällä pohjavesimalliin paikat, joista saastuneen veden näytteet on otettu, tutkijat voivat jäljittää niiden lähteen. Tätä prosessia käytetään pohjaveden kunnostamisessa sen määrittämiseksi, kuka on vastuussa pilaantumisesta, ja kehitetään paras hyökkäyskulma pilaantumisen käsittelemiseksi.
Riskianalyysi voi sisältää myös pohjaveden mallintamista, samoin kuin pohjavesijärjestelmien yleisempi analyysi. Kun kehittäjä haluaa asentaa esimerkiksi suuren kehityksen, se voi joutua toimittamaan pohjaveden mallintamistiedot suunnitteluvirastolle havainnollistamaan, miten kehitys vaikuttaa pohjaveden toimituksiin. Pohjaveden mallintamista käytetään myös pohjaveden seurannassa, jossa ihmiset suojaavat pohjavesivaroja varmistaakseen, että ne pysyvät riittävän puhtaina juotavaksi pitämällä silmällä pohjavesijärjestelmiä ja tunnistamalla kuumia paikkoja ja ongelma -alueita ennen kuin ne kasvavat liian suuriksi.