自然界中的水，不仅受地球引力的作用沿着地壳倾斜的方向流动，而且，还在太阳热量等因素的作用下，形成巨大的循环系统。通过循环，水成为地球上唯一可以更新的物质。
地球表面的广大自由水面、潮湿地面、土壤表层和植物叶茎的水分，在太阳光的作用下以蒸发的形式被送入大气中。这些蒸发而成的水蒸气，随着气流传播各处，碰到冷气团时，就凝结成高度分散的液态和固态的微小颗粒，这就是云。云中的微小颗粒长大到一定程度后，以雨或雪等形态降落地面。这些降水一部分渗入地下，成为土壤水或地下水，另一部分被植物吸收，经枝叶蒸腾作用重返大气。还有一部分汇入江河湖泊，再注入海洋。海水经蒸发，水蒸气上升到大气中，再向陆地输送。这样循环往复，终年不断，形成了自然界中水的循环。
以整个地球计算，平均蒸发量和降水量大致上是相等的，每年大约各为1100毫米。以海洋为例，年平均降水量在1070～1140毫米之间，年平均蒸发量在1160～1240毫米之间，其中不足的100毫米水量，由陆地上的河流排入海洋的水量来补充。以陆地计，陆地的年平均降雨量接近710毫米，年平均蒸发量约470毫米，两者之间多余的水量由河流输送到海洋，以补偿海洋的亏缺。
水在地球上的流动和分配有三种方式，一是依托大气流动的输送，二是海洋中的洋流，三是陆地河流的排水。依靠这三种方法，维持着地球的水平衡。
水循环可以分为大循环和小循环两种。海洋蒸发的水分有一部分经大气流动输送到陆地，并成为降水，经河流又回到大海，这样所形成的陆地与海洋之间的水分循环，我们称为大循环或外循环。由此可见，大气是水分的“运输工具”，如果没有大气的循环运动，把大量的水蒸气从海洋上空输送到陆地上空，那么整个水分大循环就会停止，地球陆地就将会是一片荒漠。小循环是指海洋或陆地的水分蒸发后，水蒸气凝结成云，又变成雨，并复归原来的海洋或陆地。
说到这里我们必须强调一下，不管是大循环还是小循环，太阳辐射是水分循环的原动力，太阳每年要将50多万立方千米的水蒸发为水蒸气。离开了太阳，所有循环都将停止。
水循环的过程如下:
水循环是指地球上不同的地方上的水，通过吸收太阳的能量，改变状态到地球上另外一个地方。例如地面的水分被太阳蒸发成为空气中的水蒸气。而水在地球的状态包括固态、液态和气态。
而地球中的水多数存在于大气层、地面、地底、湖泊、河流及海洋中。水会通过一些物理作用，例如:蒸发、降水、渗透、表面的流动和地底流动等，由一个地方移动到另一个地方。如水由河川流动至海洋。
蒸发是水循环中最重要的环节之一。由蒸发产生的水汽进入大气并随大气活动而运动。大气中的水汽主要来自海洋，一部分还来自大陆表面的蒸散发。大气层中水汽的循环是蒸发－凝结—降水—蒸发的周而复始的过程。
海洋上空的水汽可被输送到陆地上空凝结降水，称为外来水汽降水；大陆上空的水汽直接凝结降水，称内部水汽降水。一地总降水量与外来水汽降水量的比值称该地的水分循环系数。全球的大气水分交换的周期为10天。在水循环中水汽输送是最活跃的环节之一。
径流是一个地区（流域）的降水量与蒸发量的差值。多年平均的大洋水量平衡方程为：蒸发量=降水量-径流量。
多年平均的陆地水量平衡方程是：降水量=径流量+蒸发量。但是，无论是海洋还是陆地，降水量和蒸发量的地理分布都是不均匀的，这种差异最明显的就是不同纬度的差异。
水循环三要素：降水、蒸发和径流。
形成水循环的外因是太阳辐射和重力作用，其为水循环提供了水的物理状态变化和运动能量：形成水循环的内因是水在通常环境条件下气态、液态、固态三种形态容易相互转化的特性。
降水、蒸发和径流是水循环过程的三个最重要环节，这三个环节构成的水循环决定着全球的水量平衡，也决定着一个地区的水资源总量。
水循环的作用：
1、水在水循环这个庞大的系统中不断运动、转化，使水资源不断更新（所谓更新，在一定程度上决定了水是可再生资源）。
2、水循环维持全球水的动态平衡。
3、水循环进行能量交换和物质转移。陆地径流向海洋源源不断地输送泥沙、有机物和盐类；对地表太阳辐射吸收、转化、传输，缓解不同纬度间热量收支不平衡的矛盾，对于气候的调节具有重要意义。
4、造成侵蚀、搬运、堆积等外力作用，不断塑造地表形态。
5、水循环可以对土壤的优质产生影响。
定义1：水循环是指水由地球不同的地方透过吸收太阳以来的能量转变存在的模式到地球中另一些地方，例如：地面的水份被太阳蒸发成为空气中的水蒸汽。而水在地球的存在模式包括有固态、液态和气态。而地球中的水多数存在于大气层中、地面、地底、湖泊、河流及海洋中。水会透过一些物理作用，例如：蒸发、降水、渗透、表面的流动和表底下流动等，由一个地方移动至另一个地方。如水由河川流动至海洋。
定义2
：在太阳能和地球表面热能的作用下，地球上的水不断被蒸发成为水蒸气，进入大气。水蒸气遇冷又凝聚成水，在重力的作用下，以降水的形式落到地面，这个周而复始的过程，称为水循环
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