含水层不但具有对水的容纳能力，而且具有允许相当数量的水透过的性能。可容纳一定的水，但不允许水自由透过的岩土称为隔水层，如粘土层。划分含水层与隔水层的标志不在于岩层是否含水，而是所含水的性质。空隙细小的粘土层几乎含的是结合水，结合水在自然条件移动非常困难，所以是隔水层。空隙较大的砂砾石层，主要含有重力水，在重力作用下能透过或排出水，就是含水层了。
一般情况下，渗透系数大于1米/昼夜的岩层均可认为透水，呈层状称透水层，呈带状称透水带;而渗透系数小于0.001米/昼夜的岩石则称为不透水的，同样按其形状称为隔水层、隔水带等。渗透系数介于1～0.001米/昼夜者为半透或弱透水层。只有透水层才有可能是含水层。但是，透水层又不等于是含水层，透水层要成为含水层还必需具备一定条件，那就是其下部有不透水层或弱透水层存在，才能保证流入透水层中的水聚集和储存起来。此外，应具有水量的补给来源，这不仅是形成含水层的一个必备条件. 而且关系到含水层水量的大小。
中国常采用通过野外抽水试验获得的井孔单位涌水量，来划分含水层的富水性强弱。单位涌水量指抽水试验时井孔中水位每下降1m时，单位时间流入井孔中的水量，即单位涌水量q=Q/S。
式中q为井孔单位涌水量，L/s·m；Q为井孔涌水量，L/s；S为井孔水位降深，m。富水性强的q大于1.0L/s·m；富水性中等的q为1.0～0.1L/s·m；富水性弱的q小于0.1L/s·m。
可按空隙类型、水力学条件、渗透性空间变化和富水性划分。
(1)含水层根据含水岩(土)层空隙类型可分为孔隙含水层、裂隙含水层和喀斯特含水层三类。①孔隙含水层。指以含孔隙水为主的含水层，主要是松散沉积物(砂砾石含水层、砂含水层)。其富水性取决于含水层的成因类型、岩性结构和颗粒成分。②裂隙含水层。指以含裂隙水为主的含水层，主要由各种坚硬岩石所构成。在岩层露头或基岩埋藏浅的地区，大多分布有风化裂隙含水层。中国各煤矿区的风化裂隙带深度一般为30～60m，随着埋藏深度的增大，裂隙发育变弱。深部岩层间的裂隙含水层，其富水性受岩性结构、构造裂隙和成岩裂隙控制，不同构造部位，富水性有明显变化。③喀斯特含水层。指以含喀斯特水为主的含水层，由可溶岩层溶隙发育而构成。在中国各煤矿区，由石灰岩和白云岩构成的喀斯特含水层分布较广。中国排水量最大、突水事故严重的煤矿井往往具有这类含水层。喀斯特发育和分布基本格局受岩性和构造控制，这类含水层的富水地段总是沿着岩性变化带、构造断裂带、节理裂隙发育带及褶皱剧烈变化带分布。这类含水层的水文地质特征独特，表现在其富水性极不均一，在水平与垂直方向变化显著；水力联系各向异性和动态变化显著。中国各煤矿区喀斯特含水层的贮水空间大致呈区域性，北方以溶隙为主；南方是溶洞与溶隙互相联系；西南以暗河管道为主。