Em geral

Lei de Darcy[1]​ descreve, com base em experimentos de laboratório, as características do movimento da água através de um meio poroso.

A expressão matemática da Lei de Darcy é a seguinte:

ser:.

A água, devido às relações energéticas, circula da altura piezométrica mais alta para a mais baixa. Como pode ser observado, a relação trata-se do gradiente de alturas prizométricas ou gradiente hidráulico e observa-se que:

então adota um valor negativo. Isso pode ser expresso:

onde h é a altura piezométrica e z é o comprimento percorrido. Generalizando para 3 dimensões obtemos que:

K é a condutividade hidráulica (permeabilidade) e é um tensor simétrico diagonalizável em 3 direções principais:

e você obtém:

A água se moverá na direção onde há maior permeabilidade e isso, por sua vez, indicará a velocidade com que a água se move sob condições de gradiente unitário. Em solos isotrópicos, as 3 permeabilidades principais serão idênticas.

-A lei de Darcy é válida em um meio saturado, contínuo, homogêneo e isotrópico e quando as forças inerciais são desprezíveis (Re<1).

A lei de Darcy é uma das peças fundamentais da mecânica dos solos. A partir do trabalho inicial de Darcy, obra monumental para a época, muitos outros pesquisadores analisaram e testaram esta lei. Através destes trabalhos subsequentes foi determinado que mantém a sua validade para a maioria dos tipos de fluxo de fluidos nos solos. Para vazamentos de líquidos em velocidades muito altas e de gases em velocidades muito baixas, a lei de Darcy não é mais válida.

No caso da água que circula nos solos, existem evidências contundentes para verificar a validade da Lei de Darcy para solos que variam de silte a areia média. Também é perfeitamente aplicável em argilas, para escoamentos em estado estacionário.

Para solos com permeabilidade maior que a areia média, a relação real entre gradiente e velocidade deve ser determinada experimentalmente para cada solo e porosidade estudados.

A lei de Darcy serve especificamente para calcular vazões (Q) usando extratos que podem ser obtidos do reservatório.