El agua subterránea es estratégica en muchas partes del mundo porque es una fuente confiable de agua durante todo el año, incluso en zonas con escasa precipitación pluvial. Además, muchos de los acuíferos que se usan poseen una calidad de agua muy buena, pues se encuentra bien protegida de la contaminación —a diferencia de los ríos y lagos—, por encontrarse bajo tierra. A pesar de ello y de su importancia como fuente de agua para consumo humano (cerca del 70% de la población de México se abastece de agua subterránea), por el hecho de estar oculta conocemos y protegemos muy poco los acuíferos.

En el siglo XIX los acuíferos se explotaban sólo mediante aprovechamientos someros, es decir, poco profundos. En ese entonces se creía además que los acuíferos eran una fuente inagotable de agua. Por ello, durante la Colonia, las bulas, ordenanzas, cédulas reales, mercedes y reglamentos con los que se administraba el agua pocas veces hacía alusión al agua subterránea. Posteriormente, durante las primeras cuatro décadas del siglo XX, el empleo de agua subterránea se fue intensificando. Al principio, los pozos se encontraban dispersos, eran poco profundos y tenían poca capacidad de extracción, por ello las disposiciones legales seguían haciendo poca referencia al agua del subsuelo hasta la Constitución de 1917, cuando en el artículo 27, párrafo quinto se mencionó. A pesar de ello, como se creía que era un recurso muy abundante no se restringió su aprovechamiento.

A finales de la década de los cuarenta inició la perforación masiva de pozos en el país, tanto para riego (en el centro y norte) como para dotar de agua a una creciente población asentada en ciudades y comunidades rurales dispersas. Para abastecer una demanda en aumento, las perforaciones se fueron haciendo cada vez más profundas, los pozos se perforaron más cerca unos de otros y se incrementó la cantidad de agua extraída. Tan sólo para la pequeña irrigación, la Secretaría de Recursos Hidráulicos, SRH, (fundada en 1946) perforó más de 2,200 pozos entre 1947 y 1964. Muchos de estos pozos se ubicaron en la Comarca Lagunera (Coahuila y Durango), las planicies costeras de Sonora, en Guanajuato, y en los valles de Aguascalientes en Aguascalientes, Santo Domingo en Baja California Sur y Mexicali en Baja California. La perforación de pozos proliferó también cerca o dentro de los grandes centros urbanos. Como resultado de esta explotación, se abatió el nivel freático, y resultó necesario construir pozos más profundos A fines de la década de los años 50, las profundidades de perforación alcanzaron los 100 a 150 metros. En los sitios donde los acuíferos aluviales no podían aportar la cantidad de agua requerida o donde se encontraban en franca sobreexplotación, se inició la búsqueda de agua en rocas consolidadas haciendo uso de una tecnología más compleja y costosa. El caso más destacado fue el de la zona de Monterrey, donde se alcanzaron profundidades de entre 1,000 y 1,500 metros en los campos de Mina y Buenos Aires. Entre 1950 y 1960 los pozos exploratorios de Mexicali, Aguascalientes, Saltillo, Nochixtlán, Hermosillo, Guaymas y San Luis Potosí perforaron a profundidades de 450 a 1,000 metros.

Para 1998, en el país se contaban con 140,000 pozos, de los cuales 50,000 eran para riego. El volumen de agua que se extraía del subsuelo ascendió para finales del siglo XX a 28,500 millones de m3 (904 m3/s, casi cuatro veces la cantidad que se usa para fines municipales) y se empleo en uso urbano (20%), riego (67%) e industria (13%). Entre los años 50 y 60 se generaron la mayoría de los casos más notables de sobreexplotación y los efectos comenzaron a ser evidentes. Miles de pozos se inutilizaron; se mermó el caudal y el rendimiento de muchos más; los costos de bombeo se elevaron hasta alcanzar valores prohibitivos para uso agropecuario o por municipios pobres; el suelo se asentó o se fracturó (produciendo a su vez daños en la infraestructura urbana como casas y edificios coloniales, redes hidráulicas, drenajes, y para el caso de la ciudad de México, en los rieles del metro), se propició la desertificación, se alteró el equilibrio ecológico y también se deterioró la calidad del agua subterránea. A nivel nacional la extracción total de agua del subsuelo representa cerca del 80% del volumen renovable de agua lo que además de ser un valor muy alto no se encuentra repartido de la misma forma en todo el territorio nacional, sino que está concentrado en la región árida y semiárida del territorio (norte y centro del país) donde la renovación del agua es a la vez muy pobre y que no existen otra fuentes confiables de agua.

Como se mencionó, la sobre explotación deteriora la calidad del agua. Los problemas son muy variados. Unos se refieren a la mayor concentración de sales y de metales que se observan en casi todos los acuíferos que se han usado intensamente; otros a la intrusión salina —que es la entrada de agua salada de mar en acuíferos costeros usados para suministro de agua— y que se reporta en 33 acuíferos del país ubicados en Baja California, Veracruz, Sonora, Baja California Sur y Colima, así como en la zona norte del país. La presencia de arsénico es conocida desde hace mucho tiempo en el sobreexplotado acuífero de la Comarca Lagunera, en donde además se han reportado efectos en la salud de la población. También por arsénico, existe evidencia de contaminación desde 1997 en acuíferos de Zimapán, Hidalgo, del valle del Guadiana, Durango y en la región de los Altos de Jalisco. La presencia de flúor es el problema del agua subterránea de San Luís Potosí, Durango, Aguascalientes y Chihuahua. En el acuífero de la zona norte de Guanajuato se ha encontrado cromo hexavalente de origen tanto natural como antropogénico. El hierro y el manganeso, que no son metales tóxicos como los anteriores pero que sí afectan el uso del agua al impartirle color, se encuentran en agua subterránea del noroeste del país así como del oriente del Valle de México. Además, hay infiltración de aguas negras en ocho acuíferos, siete ubicados en el centro del país y uno más en la península de Yucatán. El principal problema de afectar la calidad del agua de los acuíferos es que su limpieza es mucho más compleja que la del agua superficial.

Así, aún cuando los acuíferos han sido considerados como estratégicos para el país por diversos gobiernos el número de acuíferos sobreexplotados no cesó de aumentar en el siglo pasado (de 38 en 1975 a 102 en 2003) y su calidad se deterioró constantemente.