Este artigo reporta uma investigação científica da hidrogeoquímica básica do Aquífero Bambuí no oeste da Bahia, com ênfase o flúor. Foram amostras de 61 poços durante os anos de 2011 (período chuvoso) e 2012 (período de estiagem). O pH variou entre 6,87 e 8,93, com predomínio de condições alcalinas. As fácies hidroquímicas bicarbonaradas cálcicas (56%), mistas cálcicas (20%) e as fácies bicarbonaradas sódicas (10%) foram as mais representativas no sítio de estudo, em que as concentrações do flúor excederam o limite ótimo local (0.8 mg.L^-1) para 30% dos poços, que oscilaram de 0,1 a 6.2 mg.L^-1 e média de 0.96 mg.L^-1. A análise das Componentes Principais e a composição das amostras de água sugeriram a relevância do intemperismo químico para a mineralização e qualidade da água subterrânea; bem como para compreensão do enriquecimento em flúor. A origem do flúor reflete a importância do intemperismo das rochas que encaixantes do Aquífero Bambuí, e a dissolução de minerais hospedados nestas, para a qualidade da água. Recomenda-se, para o sítio de estudo, investimento público significativo na pesquisa em geociências, saúde pública e na dessalinização das águas salobras. Deve-se, também, priorizar o monitoramento da qualidade da água subterrânea, poluição por nitrato e a vigilância epidemiológica da fluorose dentária relacionada a ingestão dessas águas. Os resultados dessa pesquisa mostram a relevância da gestão dos recursos hídricos para melhora do saneamento básico e para a promoção da saúde pública.