A água que existe na Terra circula entre a atmosfera, os continentes e os oceanos de forma cíclica, mudando do estado sólido para o estado líquido e deste para o gasoso, voltando novamente ao estado líquido, num movimento perpétuo que alimenta a vida no nosso planeta.
A quantidade total de água existente na Terra, nas suas três fases (sólida, líquida e gasosa), tem-se mantido constante, apesar da sua distribuição por fases se ter modificado (na época de máxima glaciação, o nível médio dos oceanos situou-se cerca de 140 m abaixo do nível actual).
A água da terra, que constitui a hidrosfera, distribui-se por três reservatórios principais: os oceanos, os continentes e a atmosfera, entre os quais existe uma circulação constante – ciclo da água ou ciclo hidrológico.
A transferência de água da superfície do Globo para a atmosfera, sob a forma de vapor, dá-se principalmente por evaporação directa e por transpiração das plantas e dos animais – evapotranspiração. Apenas uma ínfima parte sublima (passa directamente da fase sólida à de vapor).
O vapor de água é transportado pela circulação atmosférica e condensa-se após percursos muito variáveis, que podem ultrapassar 1000 Km. A água condensada dá origem à formação de nuvens e nevoeiros, e à precipitação.
A energia solar é a fonte de energia térmica necessária para a passagem da água das fases líquida e sólida para a fase de vapor; é também a origem da circulação atmosférica que transporta o vapor de água e desloca as nuvens. A atracção gravítica dá lugar à precipitação e ao escoamento.
A água que precipita nos continentes pode tomar vários destinos. Uma parte é devolvida directamente à atmosfera por evaporação; outra origina o escoamento à superfície do terreno – escoamento superficial, que se concentra em sulcos cuja reunião dá lugar aos cursos de água. A parte restante infiltra-se, penetrando no interior do solo e subdividindo-se numa parcela que se acumula na sua parte superior e pode voltar à atmosfera por evapotranspiração e noutra que se encaminha para os lençóis de água e vai integrar o escoamento subterrâneo.
Tanto o escoamento superficial como o subterrâneo vão alimentar os cursos de água que desaguam nos lagos e nos oceanos, ou vão alimentar directamente estes últimos.
O escoamento superficial constitui uma resposta rápida à precipitação e cessa pouco tempo depois dela. O escoamento subterrâneo, em especial quando se dá através de meios porosos, ocorre com grande lentidão e continua a alimentar os cursos de água longo tempo após ter terminado a precipitação que o originou. Assim, os cursos de água alimentados por aquíferos apresentam regimes de caudal mais regulares.
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