地球上的水不仅以气态、液态、固态的形式分别存在于大气圈、水圈、岩石圈和生物圈等浅部层圈中，也存在于地球深部的地幔乃至地核中。大气圈的水主要存在于大气对流层中;水圈水存在于地表海洋、河流、湖泊以及两极和高山地区;岩石圈水主要存在于地壳表部的岩石空隙中;生物圈水存在于生物体内。浅部层圈中水的分布情况见表1－1。
表1－1 全球水量分布表
(据《中国水利百科全书》，1991)
表1－1说明，人类生存的地球总水量约为1386000×1012m3，其中海洋水量约为1338000×1012m3，占全球总水量的96.538%，其他水体只占3.462%。而在地球水总量中，含盐量不超过1g/L的淡水仅约占地球总水量的2.5%，即35000×1012m3，其中的大部分(68.697%)又分布在极地的冰川、雪盖，以及高山冰川中，真正能为人类利用的水(地下淡水、河湖淡水)只占全球总水量的0.766%。由此可见，全球目前能被人类直接利用的水体储量是非常有限的。
二、自然界中水的循环
存在于大气圈、水圈、岩石圈的水，彼此密切联系，处于不断运动和相互转化之中，这一过程称为自然界的水循环。
如图1－1所示，水在太阳热能及重力作用下，从海面、河湖表面、岩土表面及植物叶面不断蒸发和蒸腾，变成水汽进入大气圈，水汽随气流的运移，在适宜的条件下，重新凝结下降(这就是雨、雪等降水)。降落至陆面的水分，一部分就地蒸发，进入大气圈;一部分沿着地表流动，变成地表径流，汇入河流、湖泊、海洋;另一部分渗入地下成为地下水。地下水在径流过程中一部分再度蒸发又以蒸汽的形式重新进入大气圈，一部分再度排入河流、湖泊、海洋。这样蒸发、降水、径流的过程，在全球范围内周而复始地不断进行着，形成了自然界极为复杂的水循环。
图1－1 水文循环示意图(据王大纯等，1995)
根据水循环的途径不同，分为大循环和小循环。在全球范围内，水分从海洋表面蒸发，上升的水汽随气流运移到陆地上空，以降水的形式降落到陆地表面，又以地表径流及地下径流的形式，最终流入海洋中，这种发生在海陆之间的循环过程称为大循环。这样，海洋里的水，每年被蒸发消耗的水量，一部分由河流及地下径流流入海洋中而获得补偿。
从海洋面蒸发的水汽，又以降水的形式，落入海洋;或者从陆地上的河流、湖泊、岩土表面、植物叶面蒸发的水分，又以降水形式回到大陆表面，这种发生在局部范围内的循环过程，称为小循环。
显然，海洋面的蒸发是构成陆地上大气降水的主要来源。但陆地上河流、湖泊、岩土表面、植物叶面蒸发的水分也是陆地上大气降水的来源。正因如此，大陆地区，采取修运河、渠道、水库、大面积植树造林等人为加强小循环的措施，可有效地改变当地的自然面貌(如改善干旱气候条件等)，同时加强小循环也是增加地下水资源的有效途径。大循环受全球性气候控制，因此，大循环条件的改变，目前仍为人力所不及。
应该指出，自然界水的运移过程并不是处处相同的。如果说大气圈水及地表水分运移较快，那么广泛分布于地壳中的地下水，其运移速度是缓慢的，其随深度的增加更慢。因而地下水量比地表水量恒定得多。由于地下水与地表水相比有分布广泛，水量较恒定，可不断得到补给的特点，使地下水成为极其宝贵的资源。