液態和固態水體所覆蓋的地球空間。水圈中的水上界可達大氣對流層頂部，下界至深層地下水的下限。包括大氣中的水汽、地表水、土壤水、地下水和生物體內的水。各種水體參加大小水迴圈，不斷交換水量和熱量。水圈中大部分水以液態形式儲存於海洋、河流、湖泊、水庫、沼澤及土壤中；部分水以固態形式存在於極地的廣大冰原、冰川、積雪和凍土中；水汽主要存在於大氣中。三者常通過熱量交換而部分相互轉化。
水圈內全部水體的總儲量為13.86億立方公裡，其中中海洋為13.38億立方公裡，占總儲量的96.5％。分佈在大陸上的水包括地表水和地下水，各占餘下的一半左右。在全球水的總儲量中，淡水僅占2.53％，其餘均為咸水。
地球表面的水是十分活躍的。海洋蒸發的水汽進入大氣圈，經氣流輸送到大陸、凝結後降落到地面，部分被生物吸收，部分下滲為地下水，部分成為地表徑流。地表徑流和地下徑流大部分回歸海洋。水在循環過程中不斷釋放或吸收熱能，調節著地球上各層圈的能量，還不斷地塑造著地表的形態。水圈中的地表水大部分在河流、湖泊和土壤中進行重新分配，除瞭回歸於海洋的部分外，有一部分比較長久地儲存於內陸湖泊和形成冰川。這部分水量交換極其緩慢，周期要幾十年甚至千年以上。從這些水體的增減變化，可以估計出海陸間水熱交換的強弱。大氣圈中的水分參與水圈的循環，交換速度較快，周期僅幾天。由於水分循環，使地球上發生復雜的天氣變化。海洋和大氣的水量交換，導致熱量與能量頻繁交換，交換過程對各地天氣變化影響極大。目前，各國極其關註海－氣相互關系的研究。生物圈中的生物受洪、澇、幹旱影響很大，生物的種群分佈和聚落形成也與水的時空分佈有極密切的關系。生物群落隨水的豐缺而不斷交替、繁殖和死亡。大量植物的蒸騰作用也促進瞭水分的循環。水在大氣圈、生物圈和巖石圈之間相互置換，關系極其密切，它們組成瞭地球上各種形式的物質交換系統，形成千姿百態的地理環境。
人類大規模的活動對水圈中水的運動過程有一定的影響。大規模的砍伐森林、大面積的荒山植林、大流域的調水、大面積的排幹沼澤、大量抽用地下水等，都會促使水的運動和交換過程發生相應變化，從而影響地球上水分循環的過程和水量平衡的組成。人類的經濟繁榮和生產發展也都依賴於水。如水力發電、灌溉、航運、漁業、工業和城市的發展，無不與水息息相關。