น้ำฝนเป็นต้นกำเนิดของน้ำที่ปรากฏบนผิวโลก เมื่อฝนตกลงมาบนพื้นดิน จะมีน้ำบางส่วนขังอยู่บนผิวดิน และบางส่วนซึมลงไปสะสมอยู่ในดิน ทำให้เกิดเป็นแหล่งน้ำตามธรรมชาติในดินที่อำนวยประโยชน์ให้แก่พืชได้โดยตรง เมื่อมีฝนตกมาก น้ำไม่สามารถจะขังอยู่ได้บนผิวดิน และซึมลงไปในดินได้ทั้งหมดก็จะเกิดเป็นน้ำไหลนองไปบนผิวดิน จากนั้นจะไหลลงสู่ที่ลุ่ม ที่ต่ำ ลำน้ำ ลำธาร แม่น้ำ แล้วจึงไหลลงสู่ทะเลและมหาสมุทรต่อไป
น้ำในดินและน้ำที่ขังอยู่บนผิวดินที่ได้มาจากฝนโดยตรงนั้นจะมีอย่างเพียงพอและสม่ำเสมอได้ก็ต้องอาศัยจากฝนที่ตกลงมาอย่างสม่ำเสมอด้วยเช่นกัน หากฝนไม่ตกก็จำเป็นต้องมีน้ำจากแหล่งน้ำอื่นมาเพิ่มเติมให้โดยธรรมชาติ หรือโดยวิธีการชลประ-ทาน พืชจึงจะมีน้ำใช้อย่างเพียงพอกับความต้องการ
แหล่งน้ำที่จะนำมาใช้ประโยชน์ในการชลประทาน ได้แก่ แหล่งน้ำบนผิวดิน และแหล่งน้ำใต้ผิวดิน
แม่น้ำลำธาร ห้วย หนอง คลองและบึง ฯลฯ เป็นแหล่งน้ำบนผิวดิน เป็นแหล่งรวบรวมน้ำตามธรรมชาติ ซึ่งส่วนใหญ่จะได้จากน้ำที่ไหลมาบนผิวดิน และบางส่วนซึมออกมาจากดินเป็นแหล่งน้ำขนาดเล็กและขนาดใหญ่ ที่จะอำนวยให้ทำการชลประ-ทานขนาดต่างๆได้เป็นอย่างดี ปริมาณน้ำที่จะมีในแหล่งน้ำธรรมชาติ เช่น แม่น้ำ ลำธารนั้น ย่อมแตกต่างกันไปตามฤดูกาลทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับว่ามีฝนตกในเขตของลุ่มน้ำนั้นหรือไม่ หรือว่าตกจำนวนมากน้อยเพียงไร บางวันอาจมีน้ำไหลมาในลำน้ำมาก เพราะเกิดฝนตกหนัก และอาจมีระดับสูงไหลล้นเข้าไปท่วมเป็นประโยชน์ต่อพื้นที่เพาะปลูกได้เองตามธรรมชาติ ส่วนในระยะฤดูแล้งไม่มีฝนตกเลย น้ำในแหล่งน้ำประเภทบ่อหนองและบึง ซึ่งได้เก็บน้ำในช่วงฤดูฝนไว้นั้น อาจมีน้ำให้ใช้พอบรรเทาความเดือดร้อนได้บ้าง แต่น้ำในแม่น้ำ ลำธาร และห้วยบางแห่งอาจมีน้ำไหลลดน้อยลงไปหรือไม่มีเลยก็ได้
การจัดทำโครงการชลประทานได้นั้น จำเป็นต้องมีแหล่งน้ำ เพื่อให้เป็นต้นน้ำของโครงการชลประทาน ถ้าพื้นที่เพาะปลูกไม่มีแหล่งน้ำใดๆให้นำมาใช้ได้ ก็ไม่สามารถทำการชลประทานช่วยเหลือได้ หรือแหล่งน้ำมีปริมาณน้อย ก็ย่อมช่วยเหลือพื้นที่ได้น้อยด้วยเช่นกัน
ในการวางโครงการชลประทาน โดยใช้น้ำจากแม่น้ำลำธาร ห้วย หนอง คลอง และบึง ฯลฯ นั้น จำเป็นต้องรวบรวมสถิติ และศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับน้ำของแหล่งน้ำนั้นๆ ให้ละเอียดถี่ถ้วนเสียก่อน เพื่อประกอบการพิจารณาและการตัดสินใจในการวางรูปงานได้อย่างถูกต้องและเหมาะสม เช่น จำเป็นต้องยกน้ำจากแหล่งน้ำนั้นหรือไม่ หรือจะต้องยกน้ำให้มีระดับสูงด้วยวิธีใดจึงจะเหมาะสม จำเป็นต้องสร้างอ่างเก็บน้ำ เพื่อทำให้เป็นแหล่งน้ำที่ถาวรด้วยหรือไม่ ตลอดจนการกำหนดขนาดของพื้นที่เพาะปลูกที่จะรับน้ำชลประทานให้พอเหมาะกับจำนวนน้ำของแหล่งน้ำที่มีอยู่ทั้งหมด เป็นต้น
แหล่งน้ำธรรมชาติอีกประเภทหนึ่ง ซึ่งให้น้ำสำหรับทำการชลประทานได้ คือ แหล่งน้ำใต้ผิวดินในท้องที่ซึ่งไม่มีแหล่งน้ำบนผิวดินนั้น มนุษย์รู้จักการนำน้ำจากแหล่งน้ำใต้ผิวดินขึ้นมาใช้ให้เป็นประโยชน์สำหรับการอุปโภคบริโภค และสำหรับใช้เพาะปลูกมาตั้งแต่สมัยโบราณแล้ว
น้ำที่มีอยู่ใต้ผิวดิน ได้มาจากน้ำฝนที่ตกแล้วซึมผ่านลงไปสะสมอยู่ในช่องว่างของชั้นดิน ทราย และกรวด ตลอดจนรอยแตกและโพรงของหินที่อยู่ใต้ผิวดินนั้น เมื่อขุดบ่อลงไปจนถึงชั้นที่มีน้ำสะสมอยู่ เช่น ชั้นทรายและกรวด ซึ่งน้ำไหลผ่านได้ดี เวลาใดที่นำน้ำขึ้นไปใช้ ทำให้ระดับน้ำในบ่อลดลง ก็จะมีน้ำไหลเข้ามาแทนที่อยู่เสมอ บ่อน้ำที่ใช้สำหรับการชลประทานจะมีขนาดที่เหมาะสมอย่างไรนั้น ขึ้นอยู่กับลักษณะของชั้นทรายหรือชั้นกรวดที่เป็นแหล่งสะสมน้ำ และปริมาณน้ำที่ต้องการใช้งานเป็นหลัก แต่โดยทั่วไปแล้วบ่อน้ำใต้ดินแห่งหนึ่งๆจะช่วยพื้นที่เพาะปลูกได้ไม่มากนัก
