Het toestromen van grondwater naar de oppervlakte op lage plekken in het landschap, bijv. beekdalgebieden. In het veld waarneembaar door roestkleuring en op olie lijkende laagjes op het water. De oranje roestkleur is het gevolg van oxidatie (het in aanraking komen met zuurstof uit de lucht) van in het grondwater opgelost ijzer. De oliefilmpjes ontstaan door ijzerbacteriën die voor de oxidatie van ijzerionen tot ijzeroxiden zorgen.

Kwel ontstaat door een hogere waterdruk (hydrostatische druk) in diepere, zandige bodemlagen, zogenaamde watervoerende pakketten. Watervoerende pakketten zijn horizontale zandlagen met een goede doorlatendheid tussen weerstandbiedende lagen (keileem, potklei). Als gevolg van de hogere druk in een watervoerend pakket komt ondergronds grondwaterstroming op gang. Dit grondwater stroomt relatief langzaam, in grotere kwelsystemen met enkele meters per jaar. Het grondwater treedt uiteindelijk uit aan de oppervlakte (maaiveld). Grondwater van regionale oorsprong kan er tientallen tot honderden jaren over doen om als kwelwater het oppervlak te bereiken.

Er bestaat onderscheid tussen regionale grondwatersystemen en meer lokale grondwatersystemen. Het Drents plateau - qua hoogteligging vergelijkbaar met een omgekeerd soepbord - vormt feitelijk één groot regionaal grondwatersysteem. Regenwater infiltreert in de bodem. Op plaatsen waar geen oppervlakkige weerstandbiedende lagen zoals keileem aanwezig zijn, zijgt het water naar dieper gelegen watervoerende pakketten en stroomt zijdelings af naar de randen van het Drents plateau (rand van het soepbord). Voorbeelden van deze kwelgebieden liggen rond het Leekstermeer (Noord-Drenthe), maar ook onder aan de Havelterberg (Zuidwest-Drenthe). In geval van lokale grondwatersystemen grenst het infiltratiegebied vrijwel direct aan het kwelgebied, de plek waar het grondwater weer uittreedt. Dergelijke systemen komen onder meer voor in flanken van beekdalen.

Kwelwater heeft door zijn reis in de ondergrond een andere samenstelling dan regenwater. In de ondergrond worden mineralen waaronder calcium, bicarbonaat en ijzer opgenomen. (Zie: ijzeroer.) Hiermee wordt het relatief kalkrijk, maar voedselarm grondwater. De plaatsen waar grondwater als kwel uittreedt zijn daardoor veelal natte plekken met een specifieke waterkwaliteit in de bovenste bodemlaag. Sommige plantensoorten zijn afhankelijk van deze plekken. Plaatsen waar grondwater uittreedt (waar het 'kwelt') zijn doorgaans uit oogpunt van natuurbehoud en natuurontwikkeling van belang omdat er voor Drenthe zeldzame, aan kalkrijke omstandigheden gebonden plantensoorten groeien. Enkele specifieke kwelindicatoren voor Drenthe zijn Holpijp, Dotterbloem en Waterviolier. [Vegter]