น้ำมีการหมุนเวียนตลอดเวลา ขับเคลื่อนด้วยพลังงานจากแสงแดดและแรงโน้มถ่วง ในกระบวนการทางธรรมชาติที่เรียกว่า วัฏจักรอุทกวิทยา น้ำระเหยจากมหาสมุทรและผิวดิน ถูกกักไว้ชั่วคราวในรูปของไอในชั้นบรรยากาศ และตกลงสู่พื้นผิวโลกในรูปของหยาดน้ำฟ้า น้ำผิวดินคือสิ่งตกค้างจากการตกตะกอนและหิมะที่ละลาย ซึ่งเรียกว่าน้ำท่า เมื่ออัตราเฉลี่ยของหยาดน้ำฟ้าสูงเกินกว่าอัตราที่ไหลบ่าซึมลงสู่ดิน ระเหย หรือถูกดูดซับโดยพืชพันธุ์ จะเกิดแหล่งน้ำผิวดิน เช่น ลำธาร แม่น้ำ และทะเลสาบ น้ำที่ซึมผ่านพื้นผิวโลกกลายเป็นน้ำใต้ดิน ค่อยๆ น้ำ ซึมลงสู่ชั้นดินและหินที่มีรูพรุนเป็นวงกว้างเรียกว่าชั้นหินอุ้มน้ำ ภายใต้แรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วง น้ำใต้ดินจะไหลผ่านชั้นน้ำแข็งอย่างช้าๆ และสม่ำเสมอ ในพื้นที่ต่ำจะพบในน้ำพุและลำธาร ในที่สุด ทั้งน้ำผิวดินและน้ำใต้ดินจะกลับคืนสู่มหาสมุทร ซึ่งการระเหยจะเติมไอน้ำในชั้นบรรยากาศ ลมพัดพาอากาศชื้นขึ้นเหนือพื้นดิน เกิดฝนตก และวัฏจักรอุทกวิทยาดำเนินต่อไป