所有生物机体组成中都含有水，自然界中绝大多数生物及非生物的变化多在水中进行。没有水参与循环，就没有生态系统的功能，生命就不能维持。水约占地球表面的70％，水为物质间的反应提供了适宜的场所，成为物质传递的介质。水参加的植物的光合作用，既制造了维持生命的必需营养物糖类(C6H12O6)，同时又为生命提供了必需的氧气(O2)。
地球上的海洋、河流等水体不断蒸发，生成的水汽进入大气，遇冷凝结成雨、雪等返回地表，其中一部分汇集在江、湖，重新流入海洋，另一部分渗入土壤或松散岩层，有些成为地下水，有些被植物吸收。被植物吸收的部分，除少量结合在植物体内外，大部分通过液面蒸发返回大气。水的自然循环是依靠其气、液、固三态易于转化的特性，借太阳辐射和重力作用提供转化和运动能量来实现的。水循环系统既受气象条件(如温度、湿度、风向、风速)和地理条件(如地形、地质、土壤)等自然因素的影响，也会受到人类活动的影响。例如，构筑水库、开凿河道、开发地下水等，会导致水的流经路线、分布和运动状况的改变；发展农业或砍伐森林会引起水的蒸发、下渗、径流等变化。人类的生产活动和生活中排出的污染物，以各种形式进入水循环后，将参与循环而迁移和扩散。如排入大气的二氧化硫和氮的氧化物形成酸雨；土壤和工业废弃物经雨水冲刷，其中的污染物随径流和渗透又进入水循环而扩散等。