Les puits artésiens se forment lorsque l'eau s'écoule à travers une roche perméable d'une zone plus élevée à la zone du puits. Les puits artésiens produisent un écoulement d'eau sans pompage supplémentaire en raison de la pression de l'eau dans la roche, donc ils nécessitent une couche de roche imperméable sous la roche perméable pour bloquer l'écoulement vers le bas. Ainsi, lorsqu'un puits est creusé dans la roche perméable, l'eau s'écoule sous pression.
La roche perméable qui transporte l'eau pour un puits artésien est le plus souvent du grès. L'eau s'infiltre dans le sol à une certaine distance au-dessus du puits et imprègne la roche. Lorsqu'elle est piégée par des roches imperméables, comme le schiste ou l'argile, le poids de l'eau crée une pression. Dans les milieux naturels, cela peut émerger de la surface près du fond de la couche perméable comme une source artésienne, mais les humains peuvent créer un écoulement délibérément en creusant un puits.
Les puits et sources artésiens sont d'importantes sources d'eau dans certains environnements, en particulier les plaines arides proches des montagnes. Ces sources d'eau ont longtemps été utilisées par les humains, mais l'utilisation moderne a considérablement épuisé nombre d'entre elles. La demande moderne en eau, en particulier pour l'agriculture, peut dépasser de loin la reconstitution des sources de puits artésiens.