通常意义的水是人们司空见惯的液态水，如从天上降落的雨，海洋、河川、湖泊中流淌的水，地下冒出的泉水，人工挖凿出的井水等。而大气中的水滴、土壤孔隙中的水便不易被察觉。至于水的另外两种相态--气态的水，分布在大气、岩石和土壤之中，固态的冰雪等--则常常被人们忽略。在一定条件下，水的三种相态相互转化，成为地球系统物质与能量转换的重要形式。海水蒸发变为水汽（吸收能量），水汽随气流运动(物质迁移)，在高寒地区凝结（释放能量），以固态水--雪的形式降落地表，气候变暖后冰雪融化成液态水（吸收能量），流入海洋。在这样一个水的三态转化过程中，不仅完成了物质的循环（海洋一大气一高寒地区一海洋），而且还完成了能量的传递（从大气吸收能量一释放能量到大气一从大气吸收能量）。
    水圈  水圈是地球系统各类水体的总称，它是组成地球系统的一个圈层，与之并列的还有大气圈、地圈、生物圈。出于研究的考虑，也有将冰雪圈从水圈中分离出来的。水圈又可细分为次级的圈层，如大陆尺度或大洋尺度的，再往下可分为某个区域、某个流域，甚至更小的范围。
    水资源  水对人类有着直接或间接的利用价值，都可视为水资源。目前对含盐量较高的海水、分布在高寒地区的冰雪以及埋藏较深的地下水，尚不能进行大规模的开发和利用。因此，通常所说的水资源是指陆地上可供人类生产、生活直接利用的地表淡水和埋藏较浅的地下淡水资源。这部分水量大约占全球总水量的0.32％。
    水循环  水循环的观念由来已久。公元前5世纪的古希腊哲学家认为，太阳把水从海洋中提升到空中，又以降水下落，雨水在地表汇集并补给河川。公元前235年撰写的(吕氏春秋•圜道篇)中也有“云气西行，云云然，冬夏不辍；水泉东流，日夜不休；上不竭，下不满，小为大，重为轻，圜道也”的叙述，这表明古人已注意到了水循环具有蒸发、水汽输送、降水和径流的过程，太阳是驱动水循环的基本动力，其中也包含了人们对质量守恒的朴素认识。唐诗则更有意趣：“一片溪口云，才向溪中吐，不复还溪中，还作溪中雨。”如将这片溪水作为水圈的一个次级子系统，这就是一个简单而完整的水循环。有意思的是，诗的最后一句另有一个版本--“还作汉中雨”。诗人似乎与襄阳的显宦有着一段因缘，如此，溪中生成的云雨落在汉水之上，这个小小的水循环便扩大到湖北地区了。关于水循环，简单可叙述为：地球表面的水体（包括海洋）、土壤、植被等通过蒸发、蒸腾将水汽传送到大气中，大气中的水汽向某些区域汇集，在这里成云致雨，降水被地表水体容纳、土壤吸收，一部分汇集到河川中，形成径流；一部分再蒸发，或被植被吸收后蒸腾，返回大气；还有一部分透过岩石、土壤孔隙下渗，形成地下水。地下水也有水平流动，不断补给河川，河川最终汇入海洋，或在内陆缺乏补给而逐渐消亡。需要补充的是，水还通过人和动物体内进行着生物循环。
    水量平衡  水量平衡是利用质量守恒定律研究水循环而发展起来的，它表现了水循环过程的另一方面。水圈描述的是地球系统的水体总和，水资源则描述了水体的静态特征，水循环描述的是水体更新的动态过程，水量平衡则利用水文观测的事实解释这一动态过程的界面特征，因此，关于水量的平衡是水文研究的核民主问题。