地球表面约有70%以上被水所覆盖，地球总水量约为14.5亿立方千米，其中94%是海水，其余则以淡水的形式储存于陆地和两极的冰川中。

水有液态、固态和气态。液态水经蒸发和植物蒸腾进入大气，大气中的水汽以雨（液态）、雪（固态）等形态降落到地面。以整个地球计，平均蒸发量和降水量是相等的，每年接近1000毫米。蒸发量和纬度有关，一般高纬度地区的蒸发量比低纬度地区的低。空气中的水汽主要来自海洋、湖泊、河流以及地表蒸发和植物蒸腾。

空气中的水汽饱和时会发生凝结，变成液态水，包括露、雾、云和雨。液态水中，降水是影响陆地生态群落分布的重要因素。不同降水方式对植物的作用不同，如同样降水总量下，降水强度弱，渗入土壤中的水分多，植物可利用水增加，降水效应好。固态水主要包括霜、雪、冰雹和冰。霜是指露点温度为零度以下时在物体表面所形成的固态水。当空气中露点温度在零度以下，水汽就直接凝结成固体小冰晶，降落到地面就是冰雹或雪。降雪的地区分布与该地区的温度高低有关，在低纬度地区，高山之上才有降雪；在温带地区，降雪一般在冬季；在两极，则全年降水都是雪。固体水环境虽不如液态水环境对生物的影响大，但固态水环境对生物群落和生物个体也有重要影响。

地球水分循环可分为大循环与小循环：大循环是海洋与大陆之间的水循环，又称外循环。海洋蒸发的水分有一部分经大气环流输送到陆地上空，并成为降水。陆地降水或蒸发成水汽再进入大气，或渗至地下，或经江河流回海洋。小循环指海洋或陆地水蒸发后，形成降水分别回到海洋或陆地的水分循环，又称内循环。

水环境对生物生存与生长发育非常重要。水是生物体的结构或组成成分，如植物体的含水量一般为70%～80%，有些植物则可达90%以上。种子的含水量低，通常小于10%。细胞壁的含水量大多在8%左右。水是生化反应的溶剂，生物体内物质运输的介质，同时也直接参与生命活动的新陈代谢，如蒸腾作用对陆生植物的热量调节和能量代谢具有重要意义。