I pozzi artesiani si formano quando l'acqua scorre attraverso una roccia permeabile da una zona superiore all'area del pozzo. I pozzi artesiani producono il flusso d'acqua senza alcun pompaggio aggiuntivo a causa della pressione dell'acqua nella roccia, quindi richiedono uno strato di roccia impermeabile sotto la roccia permeabile per bloccare il flusso verso il basso. Quindi, quando un pozzo viene scavato nella roccia permeabile, l'acqua scorre sotto pressione.
La roccia permeabile che trasporta l'acqua per un pozzo artesiano è più comunemente arenaria. L'acqua si immerge nel terreno a una certa distanza sopra il pozzo e permea la roccia. Quando viene intrappolato da rocce impermeabili, come scisto o argilla, il peso dell'acqua crea pressione. In ambienti naturali, questo può emergere dalla superficie vicino al fondo dello strato permeabile come una molla artesiana, ma gli umani possono creare un flusso deliberatamente scavando un pozzo.
Pozzi e sorgenti artesiani sono importanti fonti di acqua in alcuni ambienti, in particolare nelle pianure aride vicino alle montagne. Queste fonti d'acqua sono state a lungo usate dagli umani, ma l'uso moderno ne ha notevolmente impoverito. La moderna domanda di acqua, in particolare per l'agricoltura, può superare di gran lunga la ricostituzione delle fonti di pozzi artesiani.