As interações entre a atmosfera e a hidrosfera envolvem a criação de atividades climáticas relacionadas à água, como chuvas, tempestades de neve, furacões e monções. A atmosfera contém cinco camadas, que desempenham funções diferentes. A atmosfera desempenha muitas funções importantes, incluindo a produção de ventos e temperatura que influenciam as temperaturas sazonais e interage com todos os sistemas da Terra, incluindo a litosfera e a biosfera.
Enquanto a atmosfera armazena moléculas de água, a umidade e a água se formam na hidrosfera. A hidrosfera inclui todos os corpos d'água da Terra, desde reservatórios subterrâneos e bacias a riachos, rios, oceanos e lagos. Também inclui água sólida e gasosa, como gelo e água em vulcões e fontes termais. Independentemente da fonte, entretanto, a água da hidrosfera evapora no ar e atinge a atmosfera da mesma forma, já que a água na hidrosfera e o ar na atmosfera se movem constantemente. Na água, correntes e ondas criam movimento, assim como os ventos na atmosfera. Os ventos da atmosfera afetam o movimento da água, dependendo da direção, força e temperatura. A água que é aquecida pelo sol evapora para a atmosfera, onde reside como vapor d'água. Quando resfriadas, as moléculas de água mais pesadas são liberadas, causando chuva, neve, granizo e outras formas de precipitação.