水源涵養是指集水區增加低水流量、降低洪峰流量、延緩洪峰流量到達時間、調節洪峰流量與低水流量的時間分佈。從學理及文獻相關資料，都證實森林對土壤保育、調節水量實際高於非林地集水區，被公認為森林能涵養水源。

農地植林後，發展長出多層的樹冠、茂密的灌叢、深厚的枯枝落葉層、錯綜複雜的根系群，空間的分配，提供昆蟲、動物很好的棲息處所，也是吸引昆蟲、動物活動的空間，例如：蚯蚓鑽洞、蛇和鼠類築巢，造成土壤許多孔洞，增加土壤貯積量，供植物根部吸收而蒸散或由土壤蒸發；增加土壤滯留保蓄水量滲漏流入地下水位為地下水貯積量，增加低水流量。多層的樹冠攔截部份雨量蒸發，降低落至地面的淨雨量，深厚的枯枝落葉層減緩地表逕流流速，沉積逕流泥砂濃度；增加地表逕流量的貯積、窪蓄蒸發與土壤入滲，減少地表逕流與沖積。從降雨落到地面，到流出集水區，森林對截留、蒸發(圖19、圖20、圖21)、幹流、土壤之儲蓄移動及地下水之補注，減少土壤沖蝕、保護水質、調節流量，都扮演重要的角色，這些機能是其他土地利用所不能比擬，被公認為森林能涵養水源(圖22)。