水圈的組成
地球上的水以氣態、液態、固態三種形式存在與空中、地表、和地下，包括大氣水、海水，陸地水(河、湖、沼澤、冰雪、土演水和地下水。以及生物體內的生物水。這些水不停地運動著和相互聯繫著，共同構成水圈。我們通常所說的水圈一部般是指地球上被冰雪、液態水和水汽所佔據而構成的殼層。水圈的上限可視為對流層頂，下限為深層地下水所及的深度。
在水圈中，水的大部分是以液態和固態的形式在地面上聚集在一起的，構成各種水體，如冰川、海洋、河流、湖泊、水庫等。通常情況下，一個水體就是一個完整的生態系統，包括其中的水、懸浮物、溶解物、底質和水生生物等。此時我們也稱其為「水環境」。
全球水的總儲藏量約為13.9億立方幹米，其中97. 42%是海水，只有2.58%是淡水，而淡水中的約77%是以極地冰帽和高山積雪和冰川形式存在的。
冰川是指大量冰塊堆積形成如同河川般的地理景觀。在終年冰封的高山或兩極地區，多年的積雪經重力或冰河之間的壓力，沿斜坡向下滑形成冰川。受重力作用而移動的冰河稱為 「山嶽冰河」或「谷冰河」，而受冰河之間的壓力作用而一移動的則稱為「大陸冰河」或「冰帽」。兩極地區的冰川叉名「大陸冰川」，覆了蓋範國較廣，是冰河時期遺留下來的。冰川是地球上最大的淡水資源，也是地球上繼海洋以後最大的天然水庫。
它們在各種存在形態之間和各水體之間不斷地轉化和循環，形成水的大循環和相對穩定的分配。
水圈的循環
地球上的水在大陽輻射和重力作用下，以蒸發、降水和徑流等方式進行的周而復始的運動過程，稱為「水圈的循環」，又稱「水文循環」。水的三態轉化特性是產生水圈循環的內因，太陽輻射和重力作用是這一過程的動力。太陽向宇宙空間輻射大量熱能，在到達地球的總熱量中約有23%消耗於海洋和陸地表面的水分蒸發。平均每年有577000立方千米的水通過蒸發進入大氣，通過降水又返回海洋和陸地。水圈循環的空間範圍上達地面以上平均約11千米的對流層頂，下至地面以下平均約1千米深處。水以各種形態往返於大氣、陸地和海洋之間。
古希臘哲學家柏拉圖臆測地下有一一個大水庫，是一切水的來源，大水庫中的水來回擺動，形成河流，匯人大海，通過地下通道，海水又返回水庫。古希臘另一位哲學家和科學家亞里斯多德認為，地下空穴中的空氣冷卻凝結成水，成為許多發源於高山的河流的水源。他也曾提出，降水是河水的來源之一。古羅馬建築師維特魯維吸收了前人關於水文循環概念的科學描述，提出了一個包括雨水滲入形成地下水等比較完整的水文循環概念。中國古代《黃帝內經素問》書中提出: 「地氣上為雲，天氣下為雨，雨出地氣。
雲出天氣。」比較科學地描述了成雲致雨的水文現象。成書於公元前3世紀的《侶氏春秋·圜道》篇比較完整地記述了水文循環現象:「雲氣西行云云然，冬夏不輟；水泉東流，日夜不休。上不竭，下不滿，小為大，重為輕。圜道也。」法國水文學家佩羅1674年在《泉水之源》一書中，把觀測的年降水亮與塞納河的估計流量作了比較，得出塞納河年徑流量是降水量的1/6的結論。
這個科學定量概念的提出被公認為現代科學水文學的開始。 20世紀60年代以來，隨著現代科學技術的發展，人們把水文循環視為一個動力連續系統在不斷地探索和研究。
水循環的物理過程
1.蒸發散發。太陽輻射使水從海洋和陸地表面蒸發，從植物表面散發變為水汽，成為大氣的一-部分。
2.水汽輸送。水汽隨著氣流從一個地區被輸送到另一地區，或由低空被輸送到高空。
3.降水。進人大氣的水汽在適當條件下凝結，並在重力作用下以雨、雪和冰雹等形態降落。
4.徑流。降水在下落過程中一部分蒸發，返回大氣，一部分經植物截留、下滲、填窪及地面滯留後，通過不同途徑形成地面徑流、表層流和地下徑流，匯人江河，流人湖海。海洋同大陸之間的水分交換過程稱大循環或外循環;海洋或大陸上的降水同蒸發之間的垂向交換過程稱為小循環。
水量變化規律
1.總水量保持平衡。在全球範圍內，在相當長期的水文循環中，從地球表面的蒸發量同返回地球表面的降水量相等，處於相對平衡狀態。在海洋，蒸發量雖然大於降水量，但來自大陸的徑流使這部分缺水得到補償，所以海水量不會減少。在大陸，雖然降水量大於實際蒸發量，但多餘的水量形成徑流匯人海洋，因此大陸上的水也不會增多。
2. 時空分布不均勻。水文循環中水量的年際變化很明顯，一些地區河川徑流的豐水、枯水年往往交替出現。- 般說，低緯度溼潤地區，降雨較多，雨季降水集中，氣溫較高，蒸發量大，水文循環強烈:高緯度地區冰雪覆蓋期長，氣溫低。水文循環較弱:而乾旱地區降水稀少，蒸發能力大，但實際蒸發量小，水文循環微弱。水文循環這種不均勻現象造成了洪澇、千早等多變複雜的水文情勢。
3.循環速度。據估算，地球上每年參加水文循環的總水量平均為5700立方千米(折合水深為130毫米)，而大氣對流層中的水分總量約為12900立方千米（折合水深25毫米）。這些水分通過蒸發和降水每年平均更換約45次，即更新期約8天。河川徑流的更新期約16天，土壤水約1年。地球上各種水體在水文循環中有不同的更新期。
我國的水文循環路徑
我國上空的水氣主要來自印度洋的孟加拉灣和南海地區，也來源於西風環流帶來的大西洋水汽。還有，強盛的北風帶來北冰洋的水汽、鄂霍次克海的水氣隨東北風來到東北地區。上述水汽在一 定條件下形成大量降水。徑流主要通過黑龍江、遼河、海河、黃河、淮河、長江、珠江等水系，浙、面、臺水系及西南諸河水系入海。我國的外流流域約佔全國總面積的64%，即流人太平洋的約佔57%，流人印度洋的約佔6.5%，尚有小部分流人北冰洋，只佔0.5%。
水文循環的意義
水文循環是自然界物質運動、能量轉化和物質循環的重要方式之一，它對自然環境的形成、演化和人類的生存產生巨大的影響:1.直接影響氣候變化。通過蒸發散發進人大氣的水汽，是產生雲、雨和閃電等現象的主要物質基礎。蒸發產生水汽，水汽凝結成雨(冰、雪)， 吸收或放出大量潛熱。空氣中的水汽含量直接影響氣候的溼潤或乾燥，調節地面氣候。
生命來源於水
原始海洋形成後，為生命的誕生構建了各種各樣理想的「搖籃」。海水中海化合物溶解培育成具體的物質。在那裡，這些化合物的細胞與海洋中溶解的氧，經原始細胞進行新陳代謝，代謝產生最好的氧化碳——類似「營養品」使原始生命不致被太陽的紫外線殺死。
厚厚的水體又像一個「保護罩」使嬌弱的原始生物得以在「搖籃」裡繁衍，成長。就這樣，生命由低紙到高級歷經若干億年的漫長曆程漸漸形成了幾乎佔地球表面每一級，從海洋到陸地個個角落的生物世界。
說了那麼多，總結一句：地球上的水，總量基本不少，能自我實現平衡。但就各國實際來看，依然存在部分缺水城市，甚至嚴重缺水城市，我國也不例外。所以，節約用水依然也必然會是當下乃至以後的一個不變的主題。