Cykl wody składa się z trzech etapów. Pierwszym z nich jest parowanie, ponieważ ciepło słoneczne przekształca płynną wodę z rzek, jezior i oceanów w parę wodną. Drugi etap to kondensacja. W miarę, jak para wodna unosi się do atmosfery, ochładza się i kondensuje w kropelki ciekłej wody. Prądy wiatru niosą tę wodę jako chmury. Trzeci etap to opady, w których woda spada na Ziemię w postaci deszczu lub śniegu.
Po etapie opadów większość wody deszczowej i opadów śniegu powraca do jezior lub oceanów, gdzie cykl się powtarza. Woda, która pada w regionach polarnych lub na szczytach wysokich gór, może zostać uwięziona w lodowatym lodzie. Część wody wsiąka głęboko w ziemię, gdzie wchodzi do dużych podziemnych basenów zwanych warstwami wodonośnymi. Woda w warstwach wodonośnych może pozostać nienaruszona przez wieki (chociaż coraz więcej ziemskich warstw wodonośnych jest wykorzystywanych do nawadniania pól uprawnych). Większość pozostałych trafia do biosfery. Zwierzęta, rośliny i większość innych organizmów całkowicie zależy od wody, by przeżyć.
Chociaż dynamika obiegu wody jest dość dobrze poznana, modele pogodowe są trudne do przewidzenia nawet po kilku dniach. Nawet wraz z nadejściem superkomputerów, skomplikowana gra wiatru i prądów oceanicznych sprawia, że prognozowanie pogody jest prawie tak samo sztuką jak nauką.
