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L'infiltration est, en hydrologie et sciences de la terre, le processus par lequel l'eau pénètre le sol ou un autre substrat à partir de la surface du sol ou du substrat.
Si le taux de précipitations dépasse le taux d'infiltration (et d'évaporation-évapotranspiration, l'évapotranspiration potentielle), un phénomène de ruissellement se produit habituellement, sauf s'il existe une barrière physique. Cette dernière va former une retenue d'eau (naturelle ou artificielle), laquelle peut, si son fond n'est pas imperméable, jouer un rôle tampon en alimentant plus durablement le phénomène d'infiltration (et donc l'alimentation de la nappe phréatique et les sources qu'elle génère le cas échéant).
L'infiltration est liée à la conductivité hydraulique à saturation du sol près de la surface.