Daerah penelitian berada di Kecamatan Baktiraja, Kabupaten Humbang Hasundutan, Sumatera Utara. Secara geografis, daerah penelitian terletak pada koordinat UTM 253000-263000 mU dan 475000 – 482000 mT (WGS 1984 zona 47N). Luas daerah penelitian adalah 61 km2.
Menurut klasifikasi BMB, geomorfologi daerah penelitian dibagi menjadi dua satuan yaitu Satuan Plato Toba dan Satuan Lembah Aluvial Baktiraja. Tahapan geomorfik daerah penelitian adalah muda.
Secara stratigrafi daerah penelitian terbagi dalam lima satuan batuan tidak resmi yang terbentuk pada Karbon Akhir – Resen yang diendapkan pada lingkungan laut dangkal – darat. Satuan batuan tersebut berturut-turut dari yang lebih tua ke yang lebih muda adalah Satuan Batupasir, Satuan Breksi Piroklastik, Satuan Tuf 1, Satuan Tuf 2, dan Satuan Endapan Aluvial.
Struktur geologi yang terbentuk di daerah penelitian berupa Sinklin Bakara, Sesar Normal Tipang dan Sesar Cincin Kaldera Toba. Kedua sesar tersebut terbentuk pada Pleistosen Akhir, setelah diendapkannya Satuan Tuf 2.
Akuifer pada daerah penelitian terdapat pada Satuan Batupasir, Satuan Breksi Piroklastik, Satuan Tuf 1, Satuan Tuf 2, dan Satuan Endapan Aluvial. Jenis akuifer pada daerah penelitian adalah akuifer bebas dan semua mataair di daerah penelitian dinyatakan layak minum menurut Peraturan Menteri Kesehatan No.492/MENKES/PER/IV/2010 berdasarkan kriteria nilai pH dan TDS. Parameter kimia airtanah berupa pH memiliki nilai 6,87-8,12 dan parameter fisik berupa TDS memiliki nilai 28,6-141 mg/l.