Entre les quatre grands réservoirs d’eau de l’hydrosphère que sont les mers et océans, les eaux continentales (superficielles et souterraines), l’atmosphère, et la biosphère, l’échange d’eau est permanent et forme ce que l’on appelle le cycle externe de l’eau. Le moteur de ce cycle en est le soleil : grâce à l’énergie thermique qu’il rayonne, il active et maintient constamment les masses d’eau en mouvement.
Ce cycle se divise en deux parties intimement liées :
- une partie atmosphérique qui concerne la circulation de l’eau dans l’atmosphère, sous forme de vapeur d’eau essentiellement,
- une partie terrestre qui concerne l’écoulement de l’eau sur les continents, qu’il soit superficiel ou souterrain.
 

La dynamique du cycle de l’eau
En moyenne sur l’année et sur l’ensemble du globe terrestre, 65% des précipitations qui arrivent à terre s’évaporent, 24% ruissellent et 11% s’infiltrent.

Des échanges d’eau se produisent également entre l’hydrosphère et le manteau terrestre. Par ailleurs, dans la haute atmosphère, des molécules d’eau sont constamment décomposées par les rayons ultraviolets solaires et l’hydrogène ainsi créé, trop léger pour être retenu par la gravité, s’échappe dans l’univers. Cependant, il semblerait que ces phénomènes restent suffisamment négligeables pour que globalement la quantité totale d’eau dans l’hydrosphère reste constante : l’analyse des sédiments marins a en particulier révélé que le volume des eaux océaniques avait très peu varié depuis un milliard d’années. On peut donc considérer que le cycle de l’eau est stationnaire c’est à dire que toute perte d’eau par l’une ou l’autre de ses parties, atmosphérique ou terrestre, est compensée par un gain d’eau par l’autre partie.