所有生物機體組成中都含有水，自然界中絕大多數生物及非生物的變化多在水中進行。沒有水參與循環，就沒有生態系統的功能，生命就不能維持。水約占地球表面的70％，水為物質間的反應提供了適宜的場所，成為物質傳遞的介質。水參加的植物的光合作用，既制造了維持生命的必需營養物糖類(C6H12O6)，同時又為生命提供了必需的氧氣(O2)。
地球上的海洋、河流等水體不斷蒸發，生成的水汽進入大氣，遇冷凝結成雨、雪等返回地表，其中一部分匯集在江、湖，重新流入海洋，另一部分滲入土壤或松散巖層，有些成為地下水，有些被植物吸收。被植物吸收的部分，除少量結合在植物體內外，大部分通過液面蒸發返回大氣。水的自然循環是依靠其氣、液、固三態易于轉化的特性，借太陽輻射和重力作用提供轉化和運動能量來實現的。水循環系統既受氣象條件(如溫度、濕度、風向、風速)和地理條件(如地形、地質、土壤)等自然因素的影響，也會受到人類活動的影響。例如，構筑水庫、開鑿河道、開發地下水等，會導致水的流經路線、分布和運動狀況的改變；發展農業或砍伐森林會引起水的蒸發、下滲、徑流等變化。人類的生產活動和生活中排出的污染物，以各種形式進入水循環后，將參與循環而遷移和擴散。如排入大氣的二氧化硫和氮的氧化物形成酸雨；土壤和工業廢棄物經雨水沖刷，其中的污染物隨徑流和滲透又進入水循環而擴散等。