Гідросфера — це водна оболонка Землі, яка містить всю хімічно не зв'язану воду на земній поверхні в рідкому й твердому агрегатних станах.
Вода - найбільш поширена і найбільш незвичайна речовина на Землі. Лише вода в нормальних земних умовах може перебувати в трьох станах: твердому, рідкому, газоподібному. Перехід води з одного стану в інший потребує затрат тепла (випаровування й танення), або, навпаки, супроводжується виділенням відповідної його кількості (конденсація, замерзання). Для випаровування 1 г води необхідно витратити 2,5 кДж, на танення 1 г льоду - 335 Дж тепла. Поглинання, або виділення тепла при переході з одного агрегатного стану в інший, не впливає на температуру води (льоду).
Хімічно чиста вода має найбільшу густину при температурі 4°С. При охолодженні нижче цієї температури густина води зменшується, а об'єм збільшується. Ця аномалія води відіграє у природі дуже велику роль. При замерзанні водоймищ лід унаслідок зменшення густини залишається на поверхні і захищає воду від подальшого охолодження.
Вода у природі не буває хімічно чистою, оскільки вона є сильним розчинником. Вона завжди є газово-сольовим розчином різної концентрації.
Вода характеризується великою теплоємністю. Теплоємність води в 3 тис. раз більша, ніж повітря. Це значить, що при охолодженні на 1 °С 1 см3 води на 1°С можна нагріти аж 3 000 см3 повітря. Звідси зрозуміле значення океану як акумулятора тепла, його пом'якшуючий вплив на клімат, Вода характеризується малою теплопровідністю. Тому у нагріванні водоймищ головна роль належить перемішуванню води. Завдяки різним властивостям води виникло й розвивалося життя на Землі. Завдяки їм вода відіграє незамінну роль в усіх процесах, які відбуваються в географічній оболонці.
У водній оболонці виділяються: води Світового океану - 1,37млрд. км, підземні води - 60 млн. км3, ґрунтова волога- 82 тис. км3, води на поверхні суші: льодовики - 24 млн. км3, озера - 230 тис; км3; ріки - 1 200 км3 і вода в атмосфері - 14 тис. км3. Уся ця вода об'єднується завдяки властивостям види переходити з одного агрегатного стану в інший.
Безперервний процес переміщення води під впливом сонячної енергії й сили тяжіння, який охоплює гідросферу, атмосферу, літосферу та організми, називається світовим вологообігом, або кругообігом води.
Вода у природі безперервно переходить з одного стану в інший, здійснюючи т. зв. великі й малі кругообіги. Випаровування води з поверхні океану, конденсація водяної пари в атмосфері та випадання опадів на поверхню океану утворює малий кругообіг. У тих випадках, коли водяний пар переноситься повітряними течіями з океану на сушу, кругообіг води ускладнюється. Частина опадів, яка випала на поверхню суші, випаровується й поступає назад в атмосферу. Інша частина стікає в ріки та інші водойми. Процес випаровування води і випадання опадів на сушу може повторюватися багаторазово, але в кінцевому результаті перенесена на неї волога знову повертається в океан у вигляді річкового й підземного стоку, завершуючи свій великий кругообіг.
Кругообіг відіграє виключно важливу роль у житті планети. Здійснюючи перенесення тепла та вологи, він зв'язує земні оболонки і відіграє важливу роль в утворенні комплексної природної оболонки Землі. Кругообіг води має велике значення для розвитку рослинного світу, формування ґрунтів, розвитку ерозійних процесів. Річки виносять в океан твердий зважений матеріал, що сприяє нівелюванню земної поверхні та утворенню осадових порід.
У загальному кругообігу води найбільш рухома атмосферна волога. Середній уміст водяної пари в атмосфері становить близько 14 тис. км , а загальна річна кількість опадів на Землі - 519 тис. км3. Значить, об'єм вологи в атмосфері поновлюється 40 разів на рік. На випаровування опадів витрачається більше 20 % сонячної енергії, яка надходить на Землю. Але тепло, яке витрачається:на випаровування, вивільняється при конденсації водяної пари. Таким чином, кругообіг води супроводжується кругообігом тепла.
Баланс вологи в планетарному і в локальному масштабах не залишається незмінним. Значна кількість води вилучається з "обігу", затримується в льодовиках. За підрахунками Г.К. Тушинського (1963) у гірських льодовиках (у вигляді льоду) вода затримується на строк від 8 до, 125 років, а в льодовикових щитах - від 2 до 240 тис. років, протягом яких частки льоду долають шлях від центра шита до його окраїни. Згідно М.І. Львовича (1967), повний цикл вологообміну у полярних льодовиках триває близько 15 тис. років.
Кругообіги води не замикаються на Землі. Молекули водяної пари, які піднімаються у високі шари атмосфери, під впливом ультрафіолетової радіації Сонця розпадаються на атоми кисню та водню. Атоми водню розсіюються у міжпланетному просторі. У свою чергу Космос постачає воду на Землю, яку містить космічний пил.
