O ciclo da água consiste em três etapas. A primeira é a evaporação, pois o calor do sol converte a água líquida de rios, lagos e oceanos em vapor d'água. O segundo estágio é a condensação. Conforme o vapor d'água sobe para a atmosfera, ele esfria e se condensa em gotas de água líquida. As correntes de vento carregam essa água como nuvens. O terceiro estágio é a precipitação, em que a água volta para a Terra na forma de chuva ou neve.
Após o estágio de precipitação, a maior parte da água da chuva e da neve retorna aos lagos ou oceanos, onde o ciclo se repete. A água que cai nas regiões polares ou nos picos das altas montanhas pode ficar presa no gelo glacial. Parte da água penetra fundo no solo, onde entra em grandes piscinas subterrâneas chamadas de aquíferos. A água nos aquíferos pode permanecer inalterada por séculos (embora cada vez mais os aquíferos do mundo estejam sendo aproveitados para irrigar terras agrícolas). A maior parte do restante entra na biosfera. Animais, plantas e muitos outros organismos dependem totalmente da água para sua sobrevivência.
Embora a dinâmica do ciclo da água seja razoavelmente bem compreendida, os padrões climáticos são notoriamente difíceis de prever com precisão além de alguns dias. Mesmo com o advento dos supercomputadores, a complexa interação do vento e das correntes oceânicas torna a previsão do tempo quase tanto uma arte quanto uma ciência.
