本书从牛顿运动定律和粘度定律开始，介绍了与地下水科学家最相关的流体动力学的基本方面。基于驱动与抵抗控制流体运动的力的观点，作者通过将达西流经多孔介质的流向与一般流体流动的纳维-斯托克斯方程联系起来，推导出了流经多孔介质的达西定律。通过结合重力和压力的影响，作者将水力水头确定为一个方便的数值，用于表示驱动地下水流的力。与液压水头的物理推导相反，水力传导率是一个与移动流体和静止多孔介质之间的阻力相关的参数。这些摩擦渗流力也会影响多孔介质的有效应力状态，从而与土壤稳定性和流沙形成建立联系。
将达西定律与质量守恒定律相结合，引导读者了解饱和地下水流的基本方程。最后，包括毛细管力的影响，以建立非饱和流和多相流的控制方程。
在整本书中，作者专注于在应用数量级分析的同时彻底说明和推导方程。这种方法可以提取最多的信息，例如在响应时间的规模方面，而无需明确的解决方案。许多方框和已解决的练习包含更多详细信息和实际应用的链接，例如反映含水层“丰满度”的地下水位比以及用于原位测量水力传导率的段塞测试的性能。这本书通过对地下水流的物理力学以及随之而来的可能出现的社会经济和生态问题进行了渐进的介绍性解释，为地下水科学做出了重要贡献。