摄入高氟地下水对全世界的人类健康构成严重威胁。有一些国家在地理上属于元素过剩区，其地下水的含氟量很高。然而，这些国家的氟化物富集的驱动机制是否以及如何变化还远未被理解。在这项研究中，我们从元素过剩区的两个氟化物热点地区收集了地下水样本，结合水文地球化学和环境同位素方法，探索高氟地下水的分布特征和驱动机制。结果表明，运城盆地的地下水氟化物污染（0.5 mg/L -14.1 mg/L，中值：3.8 mg/L）比肯尼亚裂谷（0.01 mg/L -23.5 mg/L，中值：0.9 mg/L）更为严重。尽管这两个地区的地下水特征相似（中性至微碱性，富含Na和Ca），岩石风化、蒸发和阳离子交换控制地下水的化学性质，但氟化物富集的驱动机制有多种：（1）阳离子交换、蒸发、F^-和Ca²⁺溶解平衡、竞争性吸附和人为活动是驱动因素，其中阳离子交换在肯尼亚更为明显，其他因素在运城也很重要；（2）盐效应促进了运城的氟化物增加。我们的研究结果表明，高氟地下水的驱动机制多种多样，在评估地下水中的氟发生率时，应采取预防措施，特别是在元素过剩区。