กระบวนการซึมลงดินเริ่มต้นขึ้นเมื่อมีน้ำตกลงสู่ผิวดินน้ำจะซึมผ่านผิวดิน และแพร่ลงไปในดินตามแรงดึงความชื้น จนกระทั่งดินอิ่มตัวด้วยน้ำ จากนั้นแรงดึงดูดของโลกจะทำให้น้ำไหลลึกซึมลงไปในดิน สามารถพิจารณาแยก ปริมาณความชื้นในดินได้เป็น 4 ส่วน คือ
1. ส่วนที่อิ่มตัวด้วยน้ำ (saturation zone) ซึ่งเป็นส่วนที่อยู่ใกล้กับผิวดิน
2. ส่วนที่น้ำแพร่ผ่าน (transmission zone) เป็นส่วนที่น้ำไหลผ่านชั้นดิน ขณะที่ดินยังไม่อิ่มตัวโดยปริมาณความชื้น ตลอดหน้าตัดใกล้เคียงกัน
3. ส่วนที่กำลังเปียก (wetting zone) เป็นส่วนที่ความชื้นกำลังเพิ่มขึ้นโดยในชั้นดินที่ลึกลงไปจะมีความชื้นน้อย
4. หน้าตัดที่กำลังเปียก (wetting front) เป็นหน้าตัดที่เริ่มเปียกน้ำและกำลังมีการเปลี่ยนความชื้นอย่างรวดเร็ว

1. ความสามารถในการนำน้ำของดิน
- ชั้นอินทรียวัตถุที่ผิวดิน เช่น ซากใบไม้ ฮิวมัส ซึ่งอาจรวมถึงการชอนไชดินของรากพืช ไส้เดือนและแมลงในดิน จะช่วยให้ดินมีช่องว่างมากขึ้น จึงทำให้ดินนำน้ำได้ดีขึ้น
- ผิวดินที่แข็งตัวเนื่องจากอากาศเย็นจัด เมื่ออากาศเย็นจัดจะทำให้น้ำในดินแข็งตัวบริเวณผิวซึ่งจะปิดกั้น ไม่ให้น้ำซึมลงดินได้
- การบวม หรือหดตัวของดิน เมื่อความชื้นในดินเปลี่ยนไป ดินบางชนิดที่ มีดินเหนียวเป็นส่วนประกอบจะมี คุณสมบัติบวมเมื่อเปียกน้ำและหดตัวเมื่อแห้ง คุณสมบัตินี้จะส่งผลทำให้การซึมลงดินในพื้นที่เดียวกัน เกิดการเปลี่ยนแปลงไปได้ตามฤดูกาล โดยในฤดูฝนขณะดินเปียกการซึมลงดินจะมีค่าน้อย ในขณะที่ในฤดูแล้ง เมื่อดินแห้งและหดตัวจะทำให้เกิดรอยแตกซึ่งการซึมลงดินจะมาก
- การที่ตกตะกอนดินถูกชะลงมาอุดตันช่องว่างในดิน ขณะที่ฝนตกตะกอนขนาดเล็กๆ จะถูกชะล้างและพัดพาลงมา ในช่องว่างระหว่างดิน ซึ่งจะทำให้การซึมลดลง
- ผลจากการกระทำของมนุษย์ เช่น ผิวถนนหรือคอนกรีต ล้วนแต่เป็นตัวที่ทำให้อัตราการซึมลดลง รวมถึง การทำการเกษตรแม้ว่าการพรวนดินจะช่วยให้การซึมลงดินดีขึ้นเป็นการชั่วคราว แต่ในระยะยาว การใช้เครื่องจักร และสารเคมีในการเกษตร มีผลทำให้ดินแน่นขึ้นและลดการซึมลงดิน

2. ความลาดชันและความขรุขระของผิวดิน
ความลาดชันและความขรุขระของผิวดินมีอิทธิพลต่อการเกิดน้ำขังบนผิวดิน ในสภาพผิวดินที่ไม่มีน้ำขัง อัตราการซึมลงดินจะขึ้นอยู่กับอัตราการตกของน้ำที่ผิวดิน ซึ่งจะมีอัตราการซึมต่ำกว่ากรณีที่มีน้ำขังบนผิวดินในพื้นที่ ซึ่งมีการซึมลงดินจะขึ้นอยู่กับอัตราการตกของน้ำที่ผิวดินซึ่งจะมีอัตราการซึมต่ำกว่ากรณีที่มีน้ำขังบนผิวดินในพื้นที่ ซึ่งมีความลาดชันสูงและไม่มีสิ่งปกคลุมจะมีปริมาณน้ำผิวดินมากและไหลอย่างรวดเร็ว ในทางตรงข้าม จะมีปริมาณน้ำ ที่ซึมลงดินน้อย

3. คุณสมบัติทางเคมีของดิน

สารอินทรีย์วัตถุบางชนิดในดินมีลักษณะเป็นมัน เมื่อสัมผัสกับน้ำ จะยึดน้ำไว้ที่ผิวแทนที่จะปล่อยให้น้ำ แทรกลงไปตามช่องว่างของดิน กระบวนการลักษณะนี้ มีอิทธิพลต่อการซึมไม่มากนักในพื้นที่ป่าธรรมชาติ แต่ในกรณีที่เกิดไฟป่า พื้นที่เปลี่ยนสภาพเป็นดินโล่งทำให้สารเหล่านี้ขึ้นมาสะสมบริเวณผิวดินซึ่งมีผลทำให้ อัตราการซึมลงดินลดลงอย่างมาก

4. คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของน้ำ

คุณสมบัติของน้ำทั้งในด้านแรงดึงผิว (surface tension) ความหนาแน่น (density) ความหนืด(viscosity) ล้วนแล้วแต่มีอิทธิพลต่อการไหลของน้ำในดิน ซึ่งคุณสมบัติเหล่านี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความหนืดของน้ำซึ่งจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิต่ำมากๆ มีผลให้อัตราการซึมลงดินลดลง

http://pirun.ku.ac.th/~fengvwv/chotiga/Infilltration.html