Lorsque l’étape des forages exploratoires nous a permis de trouver le débit recherché, la troisième étape de la recherche en eau souterraine consiste à entreprendre le forage du puits d’exploitation. Des piézomètres sont aussi installés pour permettre la caractérisation complète de l’aquifère. Tel qu’exigé par le MELCCFP des essais de pompage sont réalisés afin d’obtenir les caractéristiques de l’aquifère. Des analyses chimiques complètes sur les échantillons d’eau prélevés par l'hydrogéologue sont réalisées par un laboratoire accrédité.
L'étude hydrogéologique permettra entre autres de déterminer la direction d’écoulement des eaux souterraines, les aires de protection rapprochée, intermédiaire et éloignée du puits de captage et sa capacité de pompage. L’impact environnemental du pompage sera également évalué et des recommandations sur la méthode d’exploitation de l’aquifère et sur la qualité de l’eau sont formulées dans le rapport d’étude hydrogéologique. La modélisation hydrogéologique peut être très utile pour plusieurs aspects de l'étude hydrogéologique, en particulier lorsque l'aquifère est complexe ou exploité avec plusieurs puits de captage.