新安江流域属皖南山地，地形以中低山为主，群峰峙立，其间发育有黟县盆地，休宁盆地和屯溪盆地，均为断陷——侵蚀盆地，经新安江支流横江、率水长期侵蚀作用使之相应发育有厚1～5米的含水砂层；在新安江干流与练江汇合处从歙县到深度形成新安江河谷平原，含水砂层厚5～10米，因此新安江流域内，中低山区无良好的含水层，仅发育有微弱的基岩裂隙水，水量10～30吨／时，多以泉水形式排泄；而在河流的侵蚀盆地和河谷平原中，埋藏有松散含水层的孔隙潜水，水量在30～50吨／时。
经计算，新安江的地下水天然资源有4．15亿立方米，其中山区面积5632平方公里，地下水的天然资源仅0．86亿立方米；侵蚀盆地和河谷平原面积824平方公里，地下水的天然资源3．29亿立方米。由于新安江流域降水充沛、地表径流量完全可以满足各种用水之需，地下水就失去了应用的实际意义。