地下水向不同的河流或地下水盆地汇集的潜水水面的分界脊线。因水文地质条件和地貌特征的不同，地下水分水岭可能与地面水分水岭一致，也可能不一致。它的位置可能随地下水位的升高或降低而变化。对于岩性单一、渗透性较低的非可溶性岩石（如一般的孔隙含水层和裂隙含水层），地下分水岭的位置一般与地表分水岭相一致。但是，当两侧岩层的渗透性有差别，或地下水排泄基准高程不同时，地下水分水岭的位置就会偏向渗透性较弱或排泄基准高的一侧，从而与地表分水岭不一致。在喀斯特发育区，当存在两个初始排泄基准不同的喀斯特水系统时，排泄基准低的系统构成较强的势汇，吸引较多水流，从而发生较强的溶蚀作用，地下水分水岭就偏向排泄基准高的一侧；随着溶蚀作用的不断进行，排泄基准低的一侧的岩体渗透性愈来愈来，吸引的水流愈来愈多，最终袭夺排泄基准较高的一侧喀斯特水系统。地下水分水岭的平面位置与高程，除受岩体渗透性、地下水的补给与排泄条件控制外，也受人类开发地下水与水利建设的影响。