水资源短缺促使污水回用成为必然。污水回用可分为“管对管”式短循环和人工地下水回灌长循环两种。
循环是以工农业回用和中水回用为主，污水处理后在本系统内部实现闭路循环，或在局部范围内回用，如冷却水的回用等。这种污水回用方式对水质要求对较低，周期短，能收到立竿见影的效果，所以，推广后受到普遍欢迎。
长循环是将经过二级处理的污水再经深度处理后采用地表漫流、渗滤或者直接注入的方式回灌到地下含水层，然后同地下水一起作为新水源而被开发利用。
这种污水回用方式的循环周期较长，但可以提供高质量的回用水乃至饮用，是城市污水回用的一个重要发展方向。
人工地下水回灌缓解了污水回用的心理障碍，提供了一种季节性或长期朗的地下储存可能性，以解决供水和需求之间的矛盾。还能减少或防止地下水位下降，制或防止地面沉降及预防地震，加快被污染地下水的稀释和净化过程。
地下水回灌减少了建造地表存储设施的必要性和地表水库的其他问题如蒸发员失、藻类的生长影响水质以及二次污染等。
采用地下存储的费用至少比常规的地表水库便宜50%（在许多情况下，可节省90%以上的费用）。
1972年开始运行的美国加州21世纪水厂将污水处理厂出水经深度处理后回灌人含水层以阻止海水入侵。目前，该工程来自地表水和21世纪水厂的再生水的总回灌水量超过1.7 X105m3/d。
在对该厂长达18个月的监测中，100种优先控制的重点污染物中，只有25种经常被检出，且其浓度远低于美国饮用水标准所规定的浓度度限值。
1991年美国加州200多个污水再生厂共生产了约3. 3X 108rr13再生水，其中约14%被回灌到地下水，到1995年，该比例已经增加到27%，并成为为污水回用主要方向。
从1 956年起，人工降水泵地下水回灌就成为以色列国家供水系统的一个重要终组成部分。目前，其回灌水量超过8 X 10k m3/a。对重新抽取出来的再生水R同世界卫生组织(WHO)和以色列饮用水质标准进行过比较，在以有毒物质为主的17项水质指标中，除酚含量略有超标外，再生水的所有指标均不超过过饮用水的沟浓度限制值。
我国山东省即墨市的田横岛将生活污水处理后回灌人地下，经土壤含水屡外理后作为饮用水源，其各项水质指标均符合我国饮用水标准，解决了岛上水资源严重不足的问题，大大促进了该岛的经济发展。
在华北与西北地区，由于缺乏地表水，地下水成为这些地区的主要水源。用水量的增加又使得超采地下水成为缺水地区目前解决水资源短缺问题的一个主要手段。
据统计，北京市1961～1993年累计超采地下水40多亿II13，形成了1 000多平方公里的下降漏斗，漏斗区平均水位下降4m，中心水位下降20-30m，严舷重地区达40m。
超采地下水破坏了地下水的补排平衡，导致地下水下降，出现地面沉降。据1998年水利公报报导，北京市中心漏斗区地面沉降达O．6m。城市污水深度处理后回灌地下水，不仅能缓解水资源短缺，还能增加地下水的存储量，扭转地下水位逐年下降的局面，防止地面沉降，具有非常明显的社会效益。