簡介
水循環又稱水分循環或水文循環，是自然環境中主要的物質運動和能量交換的基本過程之一，指地球上的水連續不斷地變換地理位置和物理形態（相變）的運動過程，具體指自然界的水在水圈、大氣圈、岩石圈、生物圈四大圈層中通過各個環節連續運動的過程。解決了地球上的水資源數量有限，但是用之不竭的問題。
水循環示意圖水循環可以描述為如下的圖式：在太陽輻射能和地球表面熱能的作用下，從地球上海陸表面蒸發的水分，上升到大氣中；隨著大氣的運動和在一定的熱力條件下，水汽遇冷凝結為液態水，在重力的作用下，以降水的形式落至地球表面；一部分降水可被植被攔截或被植物散發，降落到地面的水可以形成地表徑流；滲入地下的水一部分從表層壤中流和地下徑流形式進入河道，成為河川徑流的一部分；貯於地下的水，一部分上升至地表供蒸發，一部分向深層滲透，在一定的條件下溢出成為不同形式的泉水；地表水和返回地面的地下水，最終都流入海洋或蒸發到大氣中。
組成
可分為兩大部分，即大氣部分——水汽輸送階段和降水階段；地面部分——徑流階段與蒸發階段。每一部分中又都包含三個方面，即水分輸送、暫時儲存和狀態的變化。關於狀態變化，在大氣部分是通過凝結，把氣態轉變成液態，地面部分是通過蒸發，把液態轉變成氣態。
基本環節
降水，包括陸上降水和海上降水；
蒸發，包括海上蒸發、陸面蒸發、植物蒸騰；
輸送，包括水汽輸送和徑流輸送。
影響因素
形成水循環的內因是水在通常環境條件下氣態、液態、固態易於轉化的特性，因水隨著溫度的不同，以三種形態出現，因而使水分在循環過程中的轉移、交換才成為可能。地球上的水分布廣泛，貯量巨大，是水循環的物質基礎。
外因是太陽輻射和地心引力的重力作用，因太陽輻射是地表熱能的主要源泉，它促使冰雪融化、水分蒸發、空氣流動等；地心引力則使大氣降水、地表水下滲、徑流等得以進行。外因為水循環提供了水的物理狀態變化和運動的能量。由於地球上太陽輻射的強度不均勻，不同地區的水循環的情況也就不相同。如在赤道地區太陽輻射強度大，降水量一般比中緯地區多，尤其比高緯地區多。
影響水循環的因素很多。自然因素主要有氣象條件（大氣環流、風向、風速、溫度、濕度等）和地理條件（地形、地質、土壤、植被等）。人為因素對水循環也有直接或間接的影響。
地理意義
水循環發生的領域有海洋與陸地之間，陸地與陸地之間，海洋與海洋上空之間。
1.水循環維持地球上各水體之間的動態平衡，聯繫各個圈層，促進物質運動和能量交換；
2.水循環使淡水資源不斷更新（但要明確水資源並非取之不盡，用之不竭的）；
3.水循環對氣候、生態、地貌等方面都產生深刻影響。
相互聯繫水體
地球上的水在地理環境中包括海洋中的水、大陸上的水、大氣中的水及地下水等，以汽態、液態和固態三種形式存在並相互轉化，形成各種水體，構成一個連續但不規則的圈層──水圈。
從運動更新的角度看，陸地上的各種水體之間具有水源相互補給的關係。如河流水體 的補給可能涉及大氣降水、冰川融水、湖泊水和地下水等。假設河流水位與湖泊水位有差異，分析它們的補給關係？從水往低處流的道理，理解當河流水位高於湖泊水位時，水的運動方向是：河流→湖泊；而湖泊水位高於河流水位時，水的運動方向是：湖泊→河流。這就是河流與湖泊之間的相互補給關係。另外，需要說明的是，湖泊對河流水具有一定的調節作用。洪水期，沿河湖泊及水庫會起削減洪峰的作用。
大氣降水是大多數陸地水體的直接來源，所以，我國東部絕大多數河流的徑流與降水量季節變化關係密切，有明顯的季節和年際變化；靠雨水補給的河流，其汛期出現的時間與降水出現的季節一致。但是一定要注意：汛期都在雨季，而非夏季，因為不同的氣候類型，降水的季節並非都在夏季（如地中海式氣候，雨季在冬季）。在內陸地區，河流主要靠冰川融水補給，所以，河流徑流變化與氣溫變化有直接的相關性，河流的汛期出現在夏季。但是應該注意：南北半球的季節是相反的。我國大部分地區屬於季風氣候，因此，在冬季，我國大多數河流進入枯水期，河水主要靠地下水補給。
主要環節
水循環是多環節的自然過程，全球性的水循環涉及蒸發、大氣水分輸送、地表水和地下水循環以及多種形式的水量貯蓄。以海陸間循環為主，主要環節：海洋水－蒸發－水汽輸送－降水－地表水－地表、地下徑流匯入大海。
蒸發是水循環中最重要的環節之一。由蒸發產生的水汽進入大氣並隨大氣活動而運動。大氣中的水汽主要來自海洋，一部分還來自大陸表面的蒸散發。大氣層中水汽的循環是蒸發－凝結－降水－蒸發的周而復始的過程。
海洋上空的水汽可被輸送到陸地上空凝結降水，稱為外來水汽降水；大陸上空的水汽直接凝結降水，稱內部水汽降水。一地總降水量與外來水汽降水量的比值稱該地的水分循環係數。全球的大氣水分交換的周期為10天。在水循環中水汽輸送是最活躍的環節之一。中國的大氣水分循環路徑有太平洋、印度洋、南海、鄂霍茨克海及內陸等5個水分循環系統。它們是中國東南、西南、華南、東北及西北內陸的水汽來源。西北內陸地區還有盛行西風和氣鏇東移而來的少量大西洋水汽。
陸地上（或一個流域內）發生的水循環是降水－地表和地下徑流－蒸發的複雜過程。陸地上的大氣降水、地表徑流及地下徑流之間的交換又稱三水轉化。流域徑流是陸地水循環中最重要的現象之一。
地下水的運動主要與分子力、熱力、重力及空隙性質有關，其運動是多維的。通過土壤和植被的蒸發、蒸騰向上運動成為大氣水分；通過入滲向下運動可補給地下水；通過水平方向運動又可成為河湖水的一部分。地下水儲量雖然很大，但卻是經過長年累月甚至上千年蓄集而成的，水量交換周期很長，循環極其緩慢。地下水和地表水的相互轉換是研究水量關係的主要內容之一，也是現代水資源計算的重要問題。
類型
水循環系統是多環節的龐大動態系統，自然界中的水是通過多種路線實現其循環和相變的。其範圍可由地表向上伸展至大氣對流層頂以上，地表向下可及的深度平均約1000米。全球性的水循環稱為大循環 ，由海洋、陸地和一系列大小區域的水循環所組成。環境中水的循環是大、小循環 交織在一起的，並在全球範圍內和在地球上各個地區內不停地進行著。因此，水循環的尺度大至全球，小至局部地區。
水循環按其發生的空間又可以分為海洋水循環、陸地水循環（包括內陸水循環）、海陸間的水循環。海陸間水循環，主要指海面蒸發→水汽輸送→陸上降水→徑流入海這樣的過程（但也不能排除有陸面蒸發→水
水循環更替周期從時間上劃分，可以是長時期的平均，也可以是短時段的狀況，見本詞條“更替周期”。
相應的，研究水循環時，研究的區域可大至全球、某一流域，也可小至某一地域內的土壤或地下含水層內的水循環，時間也可長可短。
水的循環量
好像海洋蒸發到上空的水汽，有一半造成海上降水，另一半輸送到陸地上空，形成陸上降水。事實上海面蒸發的絕大部分造成了海上降水，只有一小部分，即不到10％，輸送到陸地上空，形成陸上降水。
人類活動影響
人類活動不斷改變著自然環境，越來越強烈地影響水循環的過程。人類構築水庫，開鑿運河、渠道、河網，以及大量開發利用地下水等，改變了水的原來徑流路線，引起水的分布和水的運動狀況的變化。農業的發展，森林的破壞，引起蒸發、徑流、下滲等過程的變化。城市和工礦區的和熱島效應也可改變本地區的水循環狀況。
環境中許多物質的交換和運動依靠水循環來實現。比如陸地上每年有36×10^13 m^3的水流入海洋，這些水把約3.6×10噸的可溶解物質帶入海洋。人類生產和消費活動排出的污染物通過不同的途徑進入水循環。礦物燃料燃燒產生並排入大氣的二氧化硫和氮氧化物，進入水循環能形成，從而把大氣污染轉變為地面水和土壤的污染。大氣中的顆粒物也可通過降水等過程返回地面。土壤和固體廢物受降水的沖洗、淋溶等作用，其中的有害物質通過徑流、滲透等途徑，參加水循環而遷移擴散。水在循環過程中，沿途挾帶的各種有害物質，可由於水的稀釋擴散，降低濃度而無害化，這是水的自淨作用。但也可能由於水的流動交換而遷移，造成其他地區或更大範圍的污染。人類排放的工業廢水和生活污水，使地表水或地下水受到污染，最終使海洋受到污染。
研究意義
當前已經把水循環看作為一個動態有序系統。按系統分析，水循環的每一環節都是系統的組成成分，也是一個亞系統。各個亞系統之間又是以一定的關係互相聯繫的，這種聯繫是通過一系列的輸入與輸出實現的。例如，大氣亞系統的輸出──降水，會成為陸地流域亞系統的輸入，陸地流域亞系統又通過其輸出──徑流，成為海洋亞系統的輸入等。以上的水循環亞系統還可以細分為若干更次一級的系統。
水循環把水圈中的所有水體都聯繫在一起，它直接涉及到自然界中一系列物理的、化學的和生物的過程。在垂直方向上，通過降水、蒸發、下滲、植物蒸騰等環節，把大氣圈、水圈、生物圈、岩石圈聯繫起來；在水平方向上，通過水汽輸送和徑流輸送，把陸地和海洋聯繫起來。這樣，就構成了一個龐大的水循環系統。
水循環對於人類社會及生產活動有著重要的意義。水循環的存在，使人類賴以生存的水資源得到不斷更新，成為一種再生資源，可以永久使用；使各個地區的氣溫、濕度等不斷得到調整。此外，人類的活動也在一定的空間和一定尺度上影響著水循環。研究水循環與人類的相互作用和相互關係，對於合理開發水資源，管理水資源，並進而改造大自然具有深遠的意義。
舉例
（1）20世紀70年代到20世紀末，黃河下游出現了嚴重的斷流現象，其原因主要是黃河沿河地區，特別是上游地區過度引水灌溉造成的。它對下游依靠黃河供水的地區所產生的影響是多方面的，其中最主要的是斷流給沿岸地區人們生產和生活用水造成極大困難，此外也對黃河下游的自然生態環境帶來極大影響。目前我國政府對黃河斷流問題採取的主要措施包括：統一協調上、中、下游水資源開發與使用數量，對黃河水資源進行跨地區的合理調配；運用大型水利工程（如小浪底水庫）對河流水資源的季節變化進行合理調節；在農業生產中大力推行節水灌溉技術和節水措施，提高水資源的利用率等等。目前這些措施已經取得了明顯的效果。
（2）濟南近幾十年來的泉水斷流現象，也主要與人為因素有關，其中最主要的是對地下水的過量開採和使用，導致地下水位的下降。確保泉水長流的措施，一方面可以從改善當地的生態環境入手，如通過增加植被的覆蓋率，保持水土等措施，增加地下水的滲入量。另一方面應採取果斷而有效的措施，如關閉自備水井，實行地下水開採許可證制度等，合理利用地下水資源，防止對地下水的過度開採。
