Les pénuries d'eau se produisent chaque fois que l'utilisation d'eau douce dépasse l'approvisionnement provenant des précipitations et du cycle de l'eau. Alors que l'eau gaspillée réintègre le cycle de l'eau et est finalement à nouveau disponible pour la réutilisation, le temps nécessaire pour que l'eau passe dans la nappe phréatique et reconstitue les aquifères signifie que la surexploitation peut temporairement drainer ces importantes sources d'eau. Le temps sec peut également provoquer des pénuries en raison d'un manque de précipitations de reconstitution.
L'agriculture est l'une des principales sources de surexploitation de l'eau. L'agriculture représente 70 pour cent de l'utilisation d'eau douce dans le monde, et jusqu'à 60 pour cent de cette eau est gaspillée en raison d'un équipement d'irrigation mal entretenu ou de mauvaises techniques d'irrigation. Cet excès d'eau s'écoule simplement des terres agricoles ou est absorbé par le sol dans la nappe phréatique, mais cela peut prendre un temps considérable pour qu'il retourne dans l'aquifère qui l'a initialement fourni.
Les pénuries d'eau peuvent également être de nature économique. En particulier dans les régions sèches du globe, l'accès à l'eau peut être extrêmement important et les communautés peuvent se quereller pour les droits sur un réservoir particulier. Dans certains cas, l'eau peut être pompée à partir d'une source sur une distance importante pour fournir de l'eau aux citoyens dans les zones sèches, laissant ceux de la région source sans leur approvisionnement naturel en eau.