La fluorosis dental y emaciada se deriva de la ingesta crónica de iones de fluoruro (F) por el consumo de alimentos, productos para los dientes y agua potable de aguas subterráneas. Informes recientes indican que en algunas regiones de México, la incidencia de fluorosis en denticiones temporales y permanentes ha aumentado en los últimos años. El propósito de la presente investigación fue determinar la presencia y distribución de iones de F en acuíferos semiconfinados, ubicados en las cuencas de Lerma-Chapala y Valle de México. Se determinaron in situ la temperatura (T), pH, conductividad eléctrica (CE) y alcalinidad en 27 pozos de agua subterránea. La dureza, iones de cloruro (Cl), cloro libre (Cl), sólidos disueltos totales (TDS) y bicarbonatos (HCO) se determinaron en el laboratorio. El alto contenido de iones de bicarbonato (HCO) está asociado con la alteración de silicatos y la presencia de iones de cloruro (Cl) debido a la actividad antropogénica. El valor más alto de iones de fluoruro (F) (1.31 mg/L) se identificó en un pozo de la cuenca de Lerma-Chapala y en el 25% de las muestras (1.056 mg/L) de la cuenca del Valle de México. Las aguas subterráneas en la cuenca de Lerma-Chapala son del tipo Ca-HCO y el agua en la cuenca del Valle de México es Na-HCO y Ca-HCO. Según el diagrama de Gibbs, el agua del acuífero del Valle de Toluca se recarga por precipitación meteórica local y, en consecuencia, ocurre la interacción agua-roca. El análisis de correlación muestra la relación significativa entre F y CE (R = 0.5933), F y alcalinidad (R = 0.6924), F y HCO (R = 0.6924) y F y TDS (R = 0.5933). Las correlaciones confirman que el contenido de iones de fluoruro presente en las aguas subterráneas está asociado con altas concentraciones de iones de bicarbonato y la presencia de sodio, debido a un proceso de alteración de los silicatos.