含水層特性主要取決于含水層的組成。含水層最重要的特性是孔隙度和比產量，這反過來又賦予了其在孔隙中釋放水的能力以及輕松傳輸水流的能力。

在土壤力學和水文學中，孔隙度被定義為空隙體積與多孔介質總體積之比。孔隙度的意義在于它給出了含水層儲水能力的概念。定性地，孔隙率小于5%為小，5-20%為中等，超過20%的百分比為大。

孔隙率是衡量土壤儲水能力的指標，但并非所有存在于土壤孔隙中的水都可通過抽水供人類使用或通過重力排水來提取。由于表面張力和分子吸引力等力，土壤中的孔隙會阻止足夠量的水分。因此，通過抽水或在重力作用下從單位體積含水層中抽取的實際水量稱為比產量。保留在含水層中的水的比例稱為特定保留。因此可以說孔隙率是比收率和比保留率的總和。土壤的具體產量彼此不同，因為一些土壤類型對保持在其孔隙中的水具有很強的分子吸引力，而另一些則較少。

實驗發現，無粘性土壤比粘性土壤具有更高的比產量，因為前者的分子吸引力明顯低于后者。粗粒土壤或巖石（如粗砂巖）的特定產量可能更接近其實際孔隙度，范圍為20%至35%。細粒材料的情況與該范圍完全相反。

在上表中，沙子和礫石的孔隙率雖然比粘土小，但由于分子吸引力相對較小且顆粒尺寸較粗，其產量遠高于粘土。