存在於大氣圈、水圈、巖石圈的水，彼此密切聯系，處於不斷運動和相互轉化之中，這壹過程稱為自然界的水循環。
如圖1-1所示，水在太陽熱能及重力作用下，從海面、河湖表面、巖土表面及植物葉面不斷蒸發和蒸騰，變成水汽進入大氣圈，水汽隨氣流的運移，在適宜的條件下，重新凝結下降(如雨、雪等降水)。降落至陸面的水分，壹部分就地蒸發，進入大氣圈;壹部分沿著地表流動，變成地表徑流，匯入河流、湖泊、海洋;另壹部分滲入地下成為地下水。地下水在徑流過程中壹部分再度蒸發又以蒸汽的形式重新進入大氣圈，壹部分再度排入河流、湖泊、海洋。這樣蒸發、降水、徑流的過程，在全球範圍內周而復始地不斷進行著，形成了自然界極為復雜的水循環。
圖1-1 水文循環示意圖(據王大純等，1995)
根據水循環的途徑不同，水循環分為大循環和小循環。在全球範圍內，水分從海洋表面蒸發，上升的水汽隨氣流運移到陸地上空，凝結成降水降落到陸地表面，又以地表或地下徑流的形式，最終流入海洋中，這種發生在海陸之間的循環過程稱為大循環。從海洋表面蒸發的水汽，又以降水的形式落入海洋;或者從陸地上的河流、湖泊、土面、植物葉面蒸發的水分，又以降水形式降落回大陸表面，這種發生在局部範圍內的循環過程，稱為小循環。小循環受局部氣象因素控制，大循環受全球性氣候控制。因此，調節小循環條件，加強地區性小循環的頻率和強度，可改善局部性的幹旱氣候。而大循環條件的改變，目前仍為人力所不及。