研究地下水化学成分的形成及各种化学元素在其中的分布、存在形式和迁移规律以及地下水在岩层中的水-岩作用的学科。主要内容是探讨地壳各带中地下水的地球化学作用。根据矿体周围各类水中化学成分含量的异常，可应用水文地球化学原理找寻某些隐伏矿体。