利用地面或地下工程设施把符合一定水质标准的水引入地下蓄水层中的措施。主要用于补给地下水资源和调节地表径流。此外，还可净化水质，防止海水入浸和地面沉降等。

地下水人工回灌作为一项技术措施，始于18世纪末，19世纪初。最早出现在苏格兰、法国等国。20世纪60年代以后，美国地下水人工回灌发展迅速，例如，在加利福尼亚州的圣克拉谷地实行地下水与地表水的联合运用，利用36处溪、塘和运河等把地表余水储存于地下，每年回灌量1.95亿立方米，不仅改善了供水条件，而且在缓和地面沉降和海水入浸方面收到了明显的效果。

中国的地下水人工回灌，始于20世纪50年代中期，主要用于开采石油和控制地面沉降。20世纪70年代以后，中国城市地下水人工回灌迅速发展。随着中国北方井灌的发展地下水超量开采而形成的水位持续下降，地下水人工回灌在农田水利上开始逐步发展。黄淮海平原的一些井灌区，修建了地下水人工回灌工程，或对现有的沟渠、坑塘、古河道和废采石坑等加以整修作为回灌设施。

一个完整的地下水人工回灌系统主要包括回灌水源，取水与输水建筑物，水质的预处理设施和入渗设施。其中回灌水源和入渗设施是关键部分。

回灌水源主要有河水、湖水和当地地面迳流、工业与城市废水等。回灌的水质，不得使被回灌的含水层受到污染，能保证回灌设施正常运行，对设备无腐蚀作用。地下水人工回灌的入渗设施有两种：①地面入渗法：是通过入渗池、坑塘、洼淀、沟渠和古河道等设施或者通过加大灌水定额等方式把水引渗入地下。这种设施易兴建，投资少，见效快，运行费用低，便于管理，但入渗率较低。一般只适用于浅层地下水的人工回灌。②地下灌注法：是通过管井、大口井、辐射井和廊道等地下工程设施，把水直接灌入地下蓄水层中。地下灌注法的效率高，但基建费用高，工艺复杂，主要用于深层地下水人工回灌。