Постоянный горизонт грунтовой воды, имеющий повсеместное распространение в Северном Прикаспии, залегает в плакорных условиях чаще всего под слоем желто-бурых и бурых суглинков и глин и вскрывается на глубине 10—15 м от поверхности почвы.
Эта вода обычно минерализованная, солоноватая на вкус и не всегда пригодна для питья. Кроме указанного постоянного горизонта воды, в различного рода депрессиях— падинах, саях и межгрядовых ложбинах нередко обнаруживаются пресные воды (гидрокарбонатные), залегающие на глубине от 2 до 5 м и местами более. Эта пресная верховодка находится в толще серых песчано-глинистых отложений, подстилаемых коричнево-бурыми суглинками и глинами.
Профиль бархана в урочище Тогай-Худук, Хошеутовские пески (по Томашевскому, 1931).
1 — сыпучий песок; 2 — материнский песок; 3—каспийская глина; 4— грунтовые воды.
Уровень и качество воды, а также ее запасы в колодцах, заложенных в различных депрессиях, достаточно изменчивы и зависят от количества выпадающих атмосферных осадков, времени года, размеров водопользования и пр.
В отношении грунтовых вод особое место в Северном Прикаспии занимают пески. Пески, главным образом голые, незаросшие, на общем фоне полупустыни и пустыни Северного. Прикаспия с относительно глубоким залеганием в различной степени засоленных грунтовых вод, представляют своего рода магазины пресной воды, что в отношении песков вообще отмечал еще Г. Н. Высоцкий. Эта вода в песках (исключая Нарынские пески) залегает или в виде линз непосредственно на минерализованных грунтовых водах, или сплошным слоем, будучи отделенной от минерализованных вод толщей песка и глины.
Уровень залегания пресной верховодки в общих чертах повторяет рельеф песков, о чем свидетельствуют исследования И. И. Томашевского (1931) в Хошеутовских песках. Исследования этого автора показали, что хотя в низине — на периферии бархана — грунтовая вода залегает неглубоко (1,4 м), но уровень ее под барханом выше, чем в низине, на 2,4 м, а под крутым наветренным склоном уровень грунтовой воды выше, чем под пологим склоном. Это послужило И. И. Томашевскому основанием для утверждения, что профиль уровня пресной грунтовой воды в песках представляет собой волнистую линию с подъемами в местах расположения бугров.
Аналогичные данные получены также А. П. Лавровым и В. Е. Сочевановым (1938) в отношении Нарынских песков.