水循环系统是多环节的庞大动态系统，自然界中的水是通过多种路线实现其循环和相变的。

其范围可由地表向上伸展至大气对流层顶以上，地表向下可及的深度平均约1000米。

全球性的水循环称为大循环，由海洋、陆地和一系列大小区域的水循环所组成。

水循环按其发生的空间又可以分为海洋水循环、陆地水循环（包括内陆水循环）。

因此，水循环的尺度大至全球，小至局部地区。从时间上划分，可以是长时期的平均，也可以是短时段的状况。

相应的，研究水循环时，研究的区域可大至全球、某一流域，也可小至某一地域内的土壤或地下含水层内的水循环，时间也可长可短。

形成水循环的原因

形成水循环的内因是水在通常环境条件下气态、液态、固态易于转化的特性，外因是太阳辐射和重力作用，为水循环提供了水的物理状态变化和运动的能量。

地球上的水分布广泛，贮量巨大，是水循环的物质基础。

由于地球上太阳辐射的强度不均匀，不同地区的水循环的情况也就不相同。如在赤道地区太阳辐射强度大，降水量一般比中纬地区多，尤其比高纬地区多。

影响水循环的因素

自然因素主要有气象条件(大气环流、风向、风速、温度、湿度等)和地理条件(地形、地质、土壤、植被等)。人为因素对水循环也有直接或间接的影响。

人类生产和消费活动排出的污染物通过不同的途径进入水循环。矿物燃料燃烧产生并排入大气的二氧化硫和氮氧化物，进入水循环能形成酸雨，从而把大气污染转变为地面水和土壤的污染。大气中的颗粒物也可通过降水等过程返回地面。土壤和固体废物受降水的冲洗、淋溶等作用，其中的有害物质通过径流、渗透等途径，参加水循环而迁移扩散。人类排放的工业废水和生活污水，使地表水或地下水受到污染，最终使海洋受到污染。

水在循环过程中，沿途挟带的各种有害物质，可由于水的稀释扩散，降低浓度而无害化，这是水的自净作用。但也可能由于水的流动交换而迁移，造成其他地区或更大范围的污染。

地理意义

水循环的地理意义有五方面：

①水在水循环这个庞大的系统中不断运动、转化，使水资源不断更新。

②水循环维护全球水的动态平衡。

③水循环进行能量交换和物质转移。陆地径流向海洋源源不断地输送泥沙、有机物和盐类；对地表太阳辐射吸收、转化、传输，缓解不同纬度间热量收支不平衡的矛盾。

④造成侵蚀、搬运、堆积等外力作用，不断塑造地表形态。

⑤水循环可以对土壤的优质产生影响。

水量平衡方程式 水量平衡方程式可由水量的收支情况来制定。系统中输入的水(I)与输出的水(O)之差就是该系统内的蓄水量(△S)，其通式为：I-O=±△S按系统的空间尺度，大可到全球，小至一个区域；也可从大气层到地下水的任何层次，均可根据通式写出不同的水量平衡方程式。

大气系统，其水量平衡方程式为：Ai-+E-P=±△A 式中Ai和 分别为大气层中除降水与蒸发以外的其他收入水量和支出水量；P和E分别为降水量和蒸发量△A为大气系统中的蓄水量。

流域系统，其水量平衡方程式为：

P-R-E=±△S 式中流域蓄水量 (△S)为降水量(P)减去流量(R)和蒸发量(E)之差。

土壤系统，其水量平衡方程式为：P +Cm-R +Si--E=±△W

式中Cm为土壤中的凝结水,Si为由地下水和壤中流形式进入土壤层的水；为由土壤层向下渗入地下水和壤中流形式流出土壤层的水；△W为土壤层中的蓄水量。