Studnie artezyjskie powstają, gdy woda przepływa przez przepuszczalną skałę z wyższej powierzchni do obszaru studni. Studnie artezyjskie wytwarzają przepływ wody bez dodatkowego pompowania z powodu ciśnienia wody w skale, więc wymagają one warstwy nieprzepuszczalnej skały pod przepuszczalną skałą, aby zablokować przepływ w dół. Tak więc, gdy do skały przepuszczalnej zostanie włożona studnia, woda wypływa pod ciśnieniem.
Przepuszczalna skała, która przenosi wodę do studni artezyjskiej, to najczęściej piaskowiec. Woda wsiąka w ziemię w pewnej odległości ponad studnią i przenika skałę. Kiedy jest uwięziony przez nieprzepuszczalną skałę, taką jak łupek lub glina, ciężar wody wytwarza ciśnienie. W warunkach naturalnych może się ona wydostawać z powierzchni w pobliżu dna warstwy przepuszczalnej jako artesowska sprężyna, ale ludzie mogą świadomie utworzyć przepływ, kopiąc studnię.
Studnie artezyjskie i źródła stanowią ważne źródła wody w niektórych środowiskach, szczególnie na suchych równinach w pobliżu gór. Te źródła wody są od dawna używane przez ludzi, ale nowoczesne zastosowania znacznie uszczupliły wiele z nich. Współczesne zapotrzebowanie na wodę, szczególnie w rolnictwie, może znacznie przewyższać uzupełnianie zasobów studni artezyjskich.