碳酸盐岩地区并不一定都是岩溶含水层，在那些岩溶不发育，岩块致密的地区或块段，实际上是碳酸盐岩地区的“相对隔水层”。
对岩溶含水介质的认识是逐渐深化的。有一个时期，人们曾错误地认为岩溶水如同地表水在河道中流动一般，只是在若干个孤立的管道系统中流动。近年来，人们对岩溶泉动态进行了深入研究发现，供给泉的水量只有百分之十几是来自岩溶管道，绝大多数水是由裂隙和孔隙释出，经由溶洞流出的。现在人们已经认识到，初始的岩溶含水介质包含为数众多的各种尺度的裂隙以及孔隙，这些初始的孔隙在溶蚀过程中不同程度地溶蚀扩展，有的发育成尺寸很大的溶洞管道，有的仍然保持细小的空隙。因此岩溶含水介质实际上是尺寸不等的空隙构成的多级空隙系统(图11－10)。19世纪末到20世纪初，格伦特(Grund)曾提出“潜水说”，也称“连续水流说”，认为岩溶水也是具有统一水位的连续含水体;卡特采尔(Katzer)提出孤立水流说，认为灰岩含水层中主要是具有独立水位的各个管道水;A.A.克鲁别尔则认为不能一概而论，初期为孤立水流，以后变为潜水，在剖面上，浅部为潜水，深部为孤立水流。
图11－10 岩溶含水介质示意图(据王大纯等，1995)
图11－11 岩溶水双重介质概念模型示意图
美国的舒斯特 ( E. T. Shuster) 和怀特( W. B. White) 1969 年提出了岩溶水双重含水介质概念模型 ( 图 11 －11) : 即在碳酸盐岩含水体中，同时存在着溶洞、暗河充水的管道集中流和由溶孔、溶蚀裂隙充水的扩散流; 前者为紊流，大管道起着导水、输水的作用; 后者为达西流，介质起着贮水网络的作用; 两者之间互相联系，而且随着岩溶发育程度的不同，两者在岩体中所占的比例不同。在岩溶作用的初期或岩溶不发育地区，以扩散流为主，而在岩溶强烈发育地区则以管道流为主。这种双重介质理论是讨论岩溶区水文地质问题的重要理论基础。