地下水与地表水(河流、湖泊、水库、海洋等)是水文循环中的两个不同环节，它们在水动力学和环境化学方面也有不同的特点，因而地下水污染有着与地表水体污染不同的特点。
1.地下水污染具有隐蔽性
地下水赋存在距地表以下一定的深度，被包气带与地表相隔开，除非被井孔揭露，一般难以用肉眼直接观察，也不像地表水体那样，可以从颜色、气味或水中生物的种类及死亡的个体推断水体是否被污染;另外，地表水与发生在地面的各种人为活动可直接发生联系，污染物很容易进入水体，也容易被及时检测发现，而地下水则因上覆土壤或包气带，有一定的防护能力，特别是上覆地层透水性较差如有一定厚度黏性土层分布，可通过过滤吸附和植物根系的吸纳作用，减少污染物的进入量，甚至使之截留在土壤、包气带中，减轻甚至避免污染的发生。
2.污染过程缓慢
与地表水体污染过程相比，地下水污染过程相对缓慢。其原因有三个方面，一是地下水上覆的土壤、包气带有一定的截留、自净能力，或者说有一定的环境容量，只有当污染组分的量值接近或超过土壤、包气带容量时，污染物才可进入地下水;二是含有污染组分的水流通过土壤、包气带进入地下水往往需要一定的渗透时间，所需时间的长短与入渗强度、土壤包气带厚度、岩性的渗透性有关，也就是说，由地表进入的污染水流与地下水检出污染物两者在时间上有滞后的现象;三是地表水流往往以网状形式在河道中运动和排泄，速度快，更新交替所需时间短，而地下水是以渗流场的方式运动，含水层分布广、体积较大，实际流速远远小于河水的流速，所以污染物进入地下水后，会向四周散开，被稀释或在水岩作用下浓度降低。因此，污染物进入地表水的时间过程要比进入地下水快捷得多，地下水的污染过程也就显得较缓慢。
3.地下水污染难以治理
地下水实际流速慢，含水层体积大，水质的交替更新周期与地表水相比要长得多。全球统计表明，地表水(河流)水质更新的平均时间一般在15～20天，而地下水水质更新时间平均为1400年，从这两个数字的比较可以看出，地下水一旦被污染，很难靠天然过程在短期内去除污染后果，用人工方法也难以将如此庞大且深埋的含水层中的污染物清除，所以，地下水污染问题的解决主要依赖于源头治理和事先防范。这也是许多学者认为地下水污染难以治理的道理所在。