إن المياه المتواجدة في الكرة الأرضية تتبادل في أماكن تواجدها إذ تتنقل بين المحيطات وبين الرطوبة الجوية وبين البحيرات أو الأنهار وبين الكائنات الحية وبين رطوبة التربة والمياه الجوفية، كما تتبادل المياه بين إشكالها المختلفة إذ تتحول المياه بين حالات المادة الثلاثة السائلة والصلبة والغازية. ولذلك فإن مياه الكرة الأرضية تمتزج فيما بينها بصورة مستمرة من دون أن يحدث تغير في الكمية الإجمالية للمياه.

إن هذا التبادل المستمر لمواقع المياه وأشكالها يسمى بالدورة الهيدرولوجية أو دورة المياه في الطبيعة (5) تستمد الدورة الهيدرولوجية طاقتها الحركية من الشمس والجاذبية الأرضية (Gravitation) ويأخذ الغلاف الجوي دوراً مهماً في عملية الربط بين المياه الموجودة في المحيطات والقارات، إذ يعمل الإشعاع الشمسي (Solar Radiation على رفع درجات الحرارة مما يؤدي إلى تبخر المياه من المسطحات المائية ورطوبة التربة والنبات ويتجمع بخار الماء المتصاعد على شكل غيوم (Clouds) في طبقة التروبوسفير (Troposphere)  ان الغلاف الجوي من خلال عملية التكاثف، وتعمل الرياح على تحريك بخار الماء والغيوم من المحيطات إلى القارات، ويعمل التساقط الجوي على إيصالها إلى سطح الأرض.

إن المياه المتساقطة على سطح الأرض يتبخر جزءاً منها ويرجع إلى الغلاف الجوي ليضاف إلى رطوبة الهواء، كما يتسرب جزء من المياه المتساقطة إلى القشرة الأرضية ليغذي رطوبة التربة والمياه الجوفية، في حين يجري الجزء الأكبر من المياه المتساقطة على سطح الأرض ليشكل البحيرات والأنهار والتي تصب المياه في نهاية المطاف في المحيطات. إن المياه الجوفية يمكن أن تظهر على سطح الأرض من خلال الينابيع والعيون أو عن طريق الخاصية الشعرية وامتصاص النباتات أو بعمليات الضخ البشري. كما يمكن أن تصب المياه الجوفية في البحيرات والأنهار عندما يكون مستواها أعلى من مستوى قـاع البحيرات والأنهار.