Põhjavee modelleerimine on praktika, mis hõlmab põhjaveesüsteemi mudeli loomist. Tavaliselt tehakse seda arvutis, kasutades spetsiaalset tarkvara, mis on spetsiaalselt loodud põhjavee modelleerimiseks. Põhjaveemudeleid saab joonistada ka paberile või konstrueerida kolmemõõtmeliste mudelite kujul, kuigi nüüd, mil saadaval on mitmesugused tarkvaratooted, on need tavad üha haruldasemad.
Põhjaveesüsteemide modelleerimise võimalus võib olla väga kasulik paljude rakenduste jaoks. Mudeli kasutamine aitab inimestel visualiseerida süsteemi, mida nad ei näe, ja see võib illustreerida olulisi huvipunkte või kasutada süsteemi kohta teabe kogumiseks. Inimestele, kellel on raskusi veekasutuspoliitikast ja muudest probleemidest arusaamisega, on mõnikord kasu põhjaveemudeli juhendamisest, milles probleeme on visuaalselt illustreeritud, mitte ainult abstraktselt arutada.
Põhjavee mudelid kaardistavad, kus põhjaveevarud asuvad ja kuidas põhjaveevarud voolavad. Kaardistamisprotsessi on kaasatud hüdroloogid koos geoloogidega, kes uurivad põhjaveesüsteemis esinevaid kivimi- ja pinnasetingimusi. Süsteem võib näidata ka põhjavee laadimise allikaid, näidates, kus vesi süsteemi siseneb.
Põhjavee modelleerimisprogrammi abil saavad teadlased uurida erinevaid stsenaariume. Näiteks saavad nad mudelisse paigutada mitu kaevu, et näha, kui palju vett süsteem suudab säilitada, ja uurida kaevude optimaalset paigutust. Samuti saavad nad mudelisse reostust tutvustada, kaardistades, kuidas reostus voolab läbi põhjaveesüsteemi. Seda protsessi saab kasutada ka vastupidiselt; joonistades põhjaveemudelisse kohad, kust reostunud veeproove on võetud, saavad teadlased nende allikat jälgida. Seda protsessi kasutatakse põhjavee tervendamisel, et teha kindlaks, kes vastutab reostuse eest ja välja töötada parim ründenurk reostusega toimetulemiseks.
Riskianalüüs võib hõlmata ka põhjavee modelleerimist, nagu ka põhjaveesüsteemide üldisem analüüs. Näiteks kui arendaja soovib paigaldada suurt arendust, võidakse nõuda põhjavee modelleerimise andmete esitamist planeerimisagentuurile, et illustreerida, kuidas arendus mõjutab põhjaveevarusid. Põhjavee modelleerimist kasutatakse ka põhjavee seires, mille käigus inimesed kaitsevad põhjaveevarusid, et tagada nende piisav ja piisav joomine puhtana, hoides silma peal põhjaveesüsteemidel ning tuvastades kuumad kohad ja probleemsed piirkonnad, enne kui need käsitsemiseks liiga suureks muutuvad.