Die hydrogeologischen Verhältnisse im Keuper sind durch einen mehrfachen Wechsel von grundwasserleitenden und grundwassergeringleitenden Gesteinen geprägt. Dadurch sind mehrere Grundwasserstockwerke und oft eine schichtgebundene Grundwasserführung vorhanden. Grundwasserleitend sind Dolomitstein- und Sandsteinbänke sowie kavernöse Bereiche in der aktuellen Gipsauslaugungszone. Grundwassergeringleitend sind Schluff-, Ton- und Mergelsteine sowie Anhydrit und Gips.
Keupergesteine treten in großer Verbreitung in Mittel- und Ostwürttemberg auf. Nach Südosten tauchen die Keupergesteine unter die Gesteine des Unterjuras ab.
Die gering durchlässigen Tonsteine (Estherientone) im unteren Unterkeuper (Erfurt-Formation) trennen die Grundwasservorkommen im Unterkeuper von denen im unterlagernden Oberen Muschelkalk. Die Vorkommen im Unterkeuper sind daher weitgehend eigenständig bzw. schwebend. Unter Überdeckung können die Gesteine der Erfurt-Formation z. T. vergipst sein. Sie sind dann nur wenig geklüftet und deshalb geringdurchlässig.
Im Mittelkeuper enthält die Grabfeld-Formation nur oberflächennah im ausgelaugten Zustand Grundwasser in für die Trinkwasserversorgung ausreichender Menge und Güte. Ihre Ergiebigkeiten verringern sich, wenn die Auslaugungszonen nachträglich kompaktiert wurden. Liegt die Grabfeld-Formation unter mächtiger Überdeckung durch ältere Keupereinheiten sind die Ergiebigkeiten ebenfalls gering. Die Sandsteinkörper in der Stuttgart-Formation, Hassberge-Formation und Löwenstein-Formation sind Kluftgrundwasserleiter mit bereichsweise größerer Grundwasserführung.
Die Gesteine der Exter-Formation (Oberkeuper) sind nur lückenhaft verbreitet und meist Grundwassergeringleiter, in sandiger Ausbildung Kluftgrundwasserleiter.