El denominado Sistema Acuífero Guaraní es uno de los reservorios de agua subterránea más grandes del mundo, encontrándoselo en el subsuelo de un área de alrededor de 1.190.000 kilómetros cuadrados (superficie mayor que las de España, Francia y Portugal juntas) por lo que también en un momento se lo denominó "el Acuífero Gigante del Mercosur".
En Brasil abarca una superficie - en kilómetros cuadrados - de aproximadamente 850.000 (9,9% del territorio) en Argentina 225.000 (7,8%) en Paraguay 70.000 (17,2%) y en Uruguay 45.000 (25,5%). De acuerdo a lo actualmente se conoce, salvo en la Argentina -que se encuentra a profundidades por debajo de los novecientos metros- en los demás países se lo alumbra a profundidades muy variables (entre los 50 y 1.500 metros).
En general posee presión de surgencia, de manera que realizada una perforación, cuando se alcanza la profundidad del acuífero el agua se eleva naturalmente y en muchos casos emerge sobre el nivel del suelo; las temperaturas, producto de las profundidades alcanzadas (por gradiente geotérmico), van desde los 33º C a los 65º C. Si bien el volumen total de agua almacenado es inmenso (37.000 kilómetros cúbicos, donde 1 kilómetro cúbico es igual a 1 billón de litros), en realidad el volumen explotable, estimado actualmente como reservas reguladoras o renovables, es de 40 a 80 kilómetros cúbicos por año. Estas cifras corresponden, por ejemplo, a una magnitud comparable en volúmenes a un tercio de la totalidad del escurrimiento del río Uruguay, y también representan 4 veces la demanda anual de agua de la Argentina para todos los usos.
El país que más lo explota es Brasil, abasteciendo total o parcialmente entre 300 y 500 ciudades; Uruguay tiene 135 pozos de abastecimiento público de agua, algunos de los cuales se destinan a la explotación termal. En Paraguay se registran unos 200 pozos destinados principalmente al uso humano. En la Argentina hay en explotación 5 perforaciones termales de agua dulce y una de agua salada, ubicadas en el sector oriental de la provincia de Entre Ríos, en tanto que hacia el Oeste de la misma se ha alumbrado sólo agua salada termal, con la consiguiente problemática del efluente salado. Se desconoce la existencia del acuífero en el resto de las provincias donde se hallan en el subsuelo las unidades geológicas que lo podrían contener.
El agua subterránea del Sistema Guaraní se aloja en formaciones geológicas antiguas, correspondientes a los períodos Triásico, Jurásico y Cretácico Inferior, teniendo esas rocas edades entre los 200 a 132 millones de años. En esa época, en que aún estaban unidas África y Sudamérica, los depósitos comenzaron a desarrollarse en ambientes fluviales y lacustre conociéndoselos en la literatura geológica como formación Tacuarembó o también Piramboiá.
Luego, como resultado de un clima más seco, se desarrolló un gran desierto de arenas bien seleccionadas (semejante al actual Sahara) que también abarcó la región que nos ocupa de los 4 países, constituyendo posteriormente el acuífero principal del Sistema dentro de la formación geológica denominada Botucatú o Rivera.
Todos estos sedimentos abarcaron dentro de la Argentina: el litoral y región chaco pampeano norte y central resultando espesores variables entre los 200 metros y los 600 metros.
Luego de esta etapa, y a través de grandes fracturas profundas, todos los sedimentos anteriores fueron cubiertos por coladas de lavas basálticas, que acompañaron la separación entre los continentes mencionados, constituyendo la efusión basáltica de mayor extensión mundial comprendiendo un millón de kilómetros cuadrados en los 4 países del Mercosur. Esta efusión dejó volúmenes de rocas muy diversos: en Misiones más de 800 metros de espesor de coladas de lavas superpuestas, en la margen oriental entrerriana más de 600 metros, en tanto que la región chaco pampeana presenta escasos metros y con presencia irregular discontinua. El máximo espesor conocido de basaltos se registra en Brasil - Estado de San Pablo - con más de 1.900 metros.
Luego de todos estos eventos geológicos, que permitieron en ese entonces la depositación de más de 1.000 metros de espesor de rocas en toda el área, se comienzan a producir y reactivar fallas y estructuras geológicas que en muchos sectores alteraron el orden estratigráfico establecido, las orientaciones originales y las alturas, sumado todo ello a los procesos erosivos actuando durante varios millones de años y la conformación de depósitos más modernos producidos en el Terciario y Cuaternario.
En ese escenario, considerado geológicamente casi final, y muy parecido al actual, las rocas más permeables que afloraban comenzaron a llenarse de agua por infiltración desde la superficie (producto de las lluvias y ríos), circulando muy lentamente - en el orden de los pocos metros por día - desde las áreas de afloramiento (áreas de recarga) hacia las de hundimiento y confinamiento (áreas de tránsito y descarga). Este proceso comenzó en gran escala hace más de 20.000 años (cuando en las pampas vivía el gliptodonte y en Europa el homo sapiens habitaba en cavernas) y continua...
