התווך הבלתי רווי הוא האזור בתת הקרקע שנמצא בין פני הקרקע למי התהום ואינו רווי במים. מקור מי התהום בתת הקרקע (אקוויפרים), הוא מחלחול גשמים ומעיינות. המים הנצברים, מרווים ונשמרים בין חללי הסלעים, בדומה לספוג הרווי במים. מניעת הזרימה הטבעית של המים ממקורות אלו לשכבת האקוויפר, עלולה להביא לזיהומו ובכך להוציאו מתפקוד כמקור מים.
בזמן החלחול לתווך הבלתי רווי. עוברים מי הנגר תהליכי סינון וטיהור טבעיים, ולכן, בשונה מהחדרה לתווך הרווי, שבה ניתן להשתמש בנגר נקי בלבד, בחלחול ניתן לעשות שימוש גם בנגר שמקורו בדרכים ובגינות. מהתווך הבלתי רווי, בהתאם לגובה מי התהום וסוג הקרקע, יחלחלו המים בהדרגה ויעשירו את מי התהום (התווך הרווי). השימוש במנגנוני חלחול מחייב בחינה מקדימה של איכות הקרקע ורמת הזיהום בה, וזאת במטרה להימנע מהחדרה של מזהמים לקרקע ולמי התהום.
