น้ำมีความสำคัญต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์ สัตว์ และพืช มนุษย์เราใช้น้ำเพื่อการอุปโภคและการผลิตพลังงานไฟฟ้า
แหล่งน้ำโดยทั่วไปได้จากน้ำธรรมชาติ 3 แหล่งใหญ่ คือน้ำฝน น้ำผิวดิน น้ำใต้ดิน การเกิดของแหล่งน้ำเหล่านี้ศึกษาได้จากวัฏจักรของอุทกวิทยา
วัฏจักรของอุทกวิทยา (hydorlogical cyccle) คือกระบวนการต่าง ๆ อันได้แก่ การเกิดน้ำจากฟ้า (precipitation) การซึมของน้ำลงดิน (infiltration)
การระเหยและการคายน้ำของพืช (evapotranspiration) และการเกิดน้ำท่า (run off) กระบวนการเหล่านี้ประกอบกันเป็น "วัฏจักรของอุทกวิทยา" น้ำจะหมุนเวียนอยู่ในวัฏจักร โดยปรากฎอยู่ในรูปแบบและสถานะต่าง ๆ กัน วัฎจักรของอุทกวิทยาไม่มีจุดเริ่มต้น ไม่มีจุดสิ้นสุด เพื่อให้เข้าใจได้ง่าย
เราอาจกำหนดให้วัฏจักรของอุทกวิทยาเริ่มต้นที่การระเหยของน้ำจากทะเล และแหล่งอื่น ๆ บนพื้นโลก ไอน้ำเหล่านี้เมื่อลอยสู่เบื้องบนจะเย็นตัวลง และภายใต้สภาวะที่เหมาะสมก็จะกลั่นตัวเป็นละอองน้ำที่เห็นเป็นเมฆ ละอองน้ำนี้จะรวมตัวจนมีขนาดใหญ่ขึ้น แล้วตกล่งมาเป็นน้ำจากฟ้า ซึ่งอาจมีรูปแบบแตกต่างกันไปตามสภาพทางอุตุนิยมวิทยา
เมื่อฝนตกลงสู่พื้นดินน้ำบางส่วนจะค้างอยู่ตามใบและลำต้นของพืชบางส่วนจะขังอยู่ตามแอ่งน้ำหรือที่ลุ่ม
น้ำเหล่านี้อาจกลับคืนสู่บรรยากาศโดยการระเหยจากแหล่งน้ำหรือการคายน้ำของพืช นอกจากนี้ น้ำบางส่วน