地下水污染是一个复杂的地球物理化学过程，具有长期性、复杂性、隐蔽性和难恢复性等特点。控制地下水污染最有效的办法就是预防，在地下水质量发生变异之前就提出预告和报警，及时采取防治措施，变逆向演替为正向演替，使地下水系统达到良性循环。
地下水污染预警是指在自然或人类活动作用于地下水环境时，对地下水发生的变化进行监测、分析、评价、预测，在达到某一质量变化限度时，能适时地给出相应级别的警戒信息。地下水污染预警是在预警理论的基础上，对地下水水质污染现状和发展趋势及造成的危害进行评价和预警，在地下水污染的警情发生之前，给予有效的、及时的警告，为合理开发利用地下水水资源和改善水质提供科学依据，并警示人们的开发利用活动对水质造成的影响，从而规范人类的行为。
地下水水质评价与污染预警的内容包括地下水现状调查、水质监测、水质变化及影响因素研究，地下水水质评价及变化趋势的预测，确定预警指标、预警模型及预警级别，建立预警数据库和预警决策支持系统。
从地下水资源的可持续利用的角度来看，预警是为地下水资源可持续利用服务的。地下水水质的持续恶化作为一种生态环境问题，对其进行预警就是辨别和排除开发利用过程中出现的非持续利用征兆的人类行为，对地下水质量恶化及时做出报警，从而实现地下水资源的永续利用和生态环境的良性发展。因此地下水水质评价与污染预警系统还应包含可持续发展预警所必需的预警指标体系和分析方法。它是一种实时监测反馈系统，即对地下水及其影响因素进行各个方位的实时监测，提前反映可持续发展运行过程的发展动向和变幅，用人工智能的方法对这些观测要素的过去行为和当前行为进行分析并做出预测，提供地下水资源目前所处状态和未来发展趋势，能在发展周期发生变化时，预先发出信号，并给出解决警患的方法，为决策部门提供依据的决策服务系统。