水循环是多环节的自然过程,全球性的水循环涉及蒸发、大气水分输送、地表水和地下水循环以及多种形式的水量贮蓄.降水、蒸发和径流是水循环过程的三个最主要环节,这三者构成的水循环途径决定着全球的水量平衡,也决定着一个地区的水资源总量.蒸发是水循环中最重要的环节之一.由蒸发产生的水汽进入大气并随大气活动而运动.大气中的水汽主要来自海洋,一部分还来自大陆表面的蒸散发.大气层中水汽的循环是蒸发－凝结-降水-蒸发的周而复始的过程.海洋上空的水汽可被输送到陆地上空凝结降水,称为外来水汽降水；大陆上空的水汽直接凝结降水,称内部水汽降水.一地总降水量与外来水汽降水量的比值称该地的水分循环系数.全球的大气水分交换的周期为10天.在水循环中水汽输送是最活跃的环节之一.径流是一个地区（流域）的降水量与蒸发量的差值.多年平均的大洋水量平衡方程为：蒸发量=降水量+径流量；多年平均的陆地水量平衡方程是：降水量=径流量+蒸发量.但是,无论是海洋还是陆地,降水量和蒸发量的地理分布都是不均匀的,这种差异最明显的就是不同纬度的差异.中国的大气水分循环路径有太平洋、印度洋、南海、鄂霍茨克海及内陆等 5个水分循环系统.它们是中国东南、误南、华南、东北及西北内陆的水汽来源.西北内陆地区还有盛行西风和气旋东移而来的少量大西洋水汽.陆地上（或一个流域内）发生的水循环是降水－地表和地下径流－蒸发的复杂过程.陆地上的大气降水、地表径流及地下径流之间的交换又称三水转化.流域径流是陆地水循环中最重要的现象之一.地下水的运动主要与分子力、热力、重力及空隙性质有关,其运动是多维的.通过土壤和植被的蒸发、蒸腾向上运动成为大气水分；通过入渗向下运动可补给地下水；通过水平方向运动又可成为河湖水的一部分.地下水储量虽然很大,但却是经过长年累月甚至上千年蓄集而成的,水量交换周期很长,循环极其缓慢.地下水和地表水的相互转换是研究水量关系的主要内容之一,也是现代水资源计算的重要问题.据估计,全球总的循环水量约为496′1012立方米/年,不到全球总储水量的万分之四.在这些循环水中,约有22.4%成为陆地降水,这其中的约三分之二又从陆地蒸发掉了.但总算蒸发量小于降水量,这才形成了地面径流.
