通過鑽探採取地層巖心、巖樣、水樣和進行現場觀測，以查明地下水的埋藏條件、運動規律、水質和儲量等情況，為合理開發利用地下水資源和礦山開採提供水文地質資料。
鑽孔分類 水文地質鑽探一般按鑽孔的用途分類：
①水文地質普查孔。通常採用91～110毫米鑽頭取心鑽探，探明地層巖性和結構、含水層厚度、埋藏深度，用以研究含水層的孔隙、裂隙和地質構造等水文地地質條件。嚴格要求巖心采取率、鉆孔彎曲度、孔深誤差和簡易水文地質觀測等符合規范要求。普查孔直徑小於150毫米。
②水文地質勘探孔。在一些地區或礦山勘探區要選一定鉆孔作為水文地質勘探孔。勘探孔除需滿足普查孔的要求外，還需測定地下水的初見水位、含水層的穩定水位，采取水樣鑒定水質、測定水量和水溫等水文地質參數。為正確評價地下水儲量，還需進行分層抽水、分層觀測、全孔抽水或群孔抽水試驗，用以劃分含水層、組，觀測地下水的下降漏鬥與地下水流速、流向，以研究含水層的水力性質，各含水層彼此之間以及含水層與地表水之間的水力聯系。為達目的，往往把勘探孔直徑擴大，或鉆較大直徑的鉆孔，然後下入套管、濾水管、投礫、止水、洗井等工序，再進行抽水試驗與地下水動態觀測，觀測後可作為供水井。在固體礦產勘探區，也常選一定數量的鉆孔作為水文地質勘探孔，為礦區開采提供水文地質資料。勘探孔的抽水鉆孔直徑一般為150～350毫米。
③水文地質長期觀測孔。通過鉆孔定期觀測地下水位深度，瞭解大面積范圍內地下水動態變化。在礦區進行抽水試驗時，需要多組觀測孔進行水位動態觀測。在部分勘探鉆孔中當取得水文地質資料後，也可以作觀測孔使用。
④水井鉆孔。按照水文地質勘探的資料，選擇一定孔位與水井井身結構進行的水井鉆探。其鉆探及成井工藝與勘探孔大致相同，隻是鉆孔口徑大，井管、濾水管直徑必須滿足下入的深井抽水泵尺寸的需要。水井鉆孔直徑一般為150～550毫米，特殊情況下也有大於550毫米的。
鉆探方法 常用的鉆探方法有：①回轉鉆探，選用泥漿正循環取心鉆探，或不取心鉆探、擴孔鉆探；氣舉反循環連續取心、取樣鉆探，空氣或空氣－泡沫洗井正循環或反循環鉆探；基巖地層中也還可采用氣動潛孔錘鉆探。②沖擊鉆探或沖擊-反循環鉆探，主要用於第四紀松散地層。
鉆探設備 由於鉆孔直徑較大，要求鉆機有較大扭矩和負荷能力，鉆孔深度一般在600米以內。鉆機結構以大口徑大扭矩轉盤並附有卸扣與擰管功能，配備雙卷揚機，以提升鉆具和洗井用的工具；鉆塔要求能有較大承載能力，以提升或下降大口徑井管與濾水管；配備有600～1200升／分排量的泥漿泵，上述設備組裝在汽車上，可適應水文地質鉆探的鉆孔分散、搬遷距離遠的特點，在交通不便地區可選用散裝式轉盤鉆機，在幹旱缺水地區，則可配備空壓機進行空氣鉆探。
參考書目
地質礦產部水文司編：《水文地質鉆探工藝部分》，地質出版社，北京，1983。