El agua de los mares y ríos se evapora por la acción del calor del Sol y pasa a la atmósfera en forma de vapor. Allí se condensa y forma nubes, de donde cae en forma de precipitaciones sobre el mar y la tierra. El agua que llega del cielo a tierra firme corre superficialmente formando ríos y arroyos o se infiltra en el terreno, pero en cualquier caso confluye siempre hacia el mar. De esta forma, el agua cierra un ciclo, el ciclo hidrológico.
El volumen de agua implicado en este ciclo es constante para toda la Tierra en su conjunto y, por tanto, la diferencia entre entradas o precipitaciones y salidad o evaporación es nula. Pero esta diferencia no es nula si analizamos sólo una pequeña porción de la superficie terreste.
En los Pirineos, las precipitaciones son superiores a la evapotranspiración, que incluye la evaporación y la transpiración de las plantas. Por el contrario, en el resto de Aragón y sobre todo en el fondo de la Depresión del Ebro, las salidas teóricas de agua son superiores a las entradas o precipitaciones. En el Pirineo, pues, el balance hídrico o diferencia entre entradas y salidas de agua es positivo mientras es negativo en el resto de la región aragonesa.
Los acuiferos
En las zonas con balance hídrico positivo el agua "sobrante" (escorrentía) circula por la superficie o se infiltra en el terreno rellenando los huecos que dejan los materiales y circulando entre esos materiales, "bajo tierra".
Los terrenos donde se almacena y circula el agua subterranea se llaman acuíferos y pueden ser carbonatados o detríticos.
En la margen izquierda del Ebro, aunque predominan los materiales impermeables, existen acuíferos tan importantes como los de Sierra de Guara, Cotiella, Turbón y Monte Perdido, todos ellos fuertemente drenados debidos al encajamiento de la red fluvial. De los 6.000 Hm³/año de escorrentia que se generan en la parte aragonesa de esta margen, tan sólo 500 Hm³/año, apenas el 12 % de los recursos, proceden de escorrentia subterranea.
En la margen derecha del Ebro y en las cuencas que vierten directamente al Mediterráneo los terrenos acuíferos carbonatados ocupan una gran superficie. Estos acuíferos se agrupan en dos grandes sistemas: Mesozoico Ibérico de la Depresión del Ebro y Mesozoico de Monreal-Gallocanta. La escorrentia en esta margen es de 1.400 Hm³/año, de los que unos 700 Hm³/año, aproximadamente la mitad de los recursos, corresponden a escorrentias subterráneas.
El valle del Ebro y los últimos tramos de sus afluentes están constituidos por terrenos aluviales y extensas terrazas que forman un excelente acuífero detrítico. La parte aragonesa de este acuífero, las terrazas aluviales del Ebro y sus afluentes, tiene unos recursos, generados en Aragón, de unos 300Hm³ por año. La principal alimentación de este acuífero procede de los excedentes de riegos del Canal Imperial, Canal de Lodosa, regadíos del Bajo Gállego, etcétera, pero pueden aumentarse sus recursos gracias a que existe una conexión hidráulica entre los ríos y el acuífero.
Manantiales
En la margen derecha del Ebro la escorrentía subterranea tiene una gran importancia para mantener el caudal de los ríos. En épocas lluviosas y de baja evatrasporación -invierno y parte de primavera y otoño- y en momentos de fuertes precipitaciones -tormentas de verano- la escorrentía superficial es muy fuerte en los ríos que llegan al Ebro por su derecha con aguas turbulentas. Pero, cesadas las lluvias, estos ríos ibéricos quedarían secos a los pocos días si no fuera por la alimentación que les proporcionan sus manantiales, algunos tan caudalosos como los de Alhama, Jaraba, Pontil y Toroñel en el Jalón; Cella, Monreal y Calamocha en el Jiloca, Muel en el Huerva.
Por estos manantiales está saliendo agua del acuífero durante todo el año y, consecuentemente, se pierde río abajo durante el invierno mientras falta el agua cuando los campos u pueblos aguantan la sed del caluroso verano. Podría extraerse agua mediante sondeos y pozos en la época estival y dejar que vaya llenándose el acuífero en los tiempos de lluvias.