Entre las herramientas disponibles para la investigación de las condiciones hidrogeológicas en las inmediaciones de presas y para la caracterización del flujo subterráneo relacionado con filtraciones, las técnicas basadas en el análisis de los trazadores naturales del agua juegan un papel destacado, aunque su uso no esté generalizado. Las medidas sistemáticas de parámetros físico-químicos del agua (temperatura, conductividad eléctrica, pH, etc.), de la hidroquímica del agua, (iones mayoritarios y ciertos elementos traza), además de los isótopos estables del agua y el tritio de origen termonuclear, permiten caracterizar los tipos de aguas subterráneas y su interrelación, los patrones de flujo subterráneo y las posibles conexiones hidráulicas con las aguas superficiales. A menudo el almacenamiento de agua en el embalse produce una reorganización de los flujos subterráneos locales, apareciendo nuevos manantiales y surgencias en puntos próximos a la presa, cuyas aguas pueden presentar distintos orígenes. Con estos análisis se confirma si se trata de aguas derivadas exclusivamente del embalse, si se trata de un punto de descarga de un acuífero ajeno al embalse o bien de una mezcla de ambos. Estas herramientas también informan del tiempo de renovación de estas aguas y, en condiciones favorables, de las zonas de infiltración en el vaso del embalse. A menudo, estas informaciones se complementan con ensayos realizados con trazadores artificiales.