Na hydrosferę składają się wszystkie wody występujące na Ziemi; często określa się ją mianem wodnej powłoki Ziemi. W przybliżeniu masę całkowitą hydrosfery ocenia się na 1,35 x 1018 ton. Na Ziemi zdecydowanie przeważają wody słone, które stanowią aż 97% powyższej masy. Reszty dopełniają wody słodkie, które mają decydujące znaczenie dla życia na Ziemi.

Na kuli ziemskiej woda występuje zarówno w postaci ciekłej, gazowej jak i stałej. Łatwość zmieniania stanu skupienia decyduje o mobilności wody. Obecność wody słodkiej warunkuje życie. Nie wolno zapominać także, ze związek ten wchodzi w skład wszystkich organizmów żywych; co więcej, stanowi ich podstawowy składnik.

Woda składająca się na hydrosferę podlega nieustannemu krążeniu. Przemieszczając się zmienia ona dodatkowo swój stan skupienia. Procesy te mogą zachodzić, gdyż są zasilane energią słoneczną. Energia ta umożliwia parowanie, które jest niezbędnym etapem tworzenia się chmur a tym samym koniecznym warunkiem występowania opadów. Z racji swej olbrzymiej powierzchni oceany stanowią najważniejsze źródło wilgoci atmosferycznej. Nad tymi potężnymi zbiornikami wodnymi bezustannie zachodzi parowanie, tworzą się chmury, z których następnie pada deszcz. Znaczna część opadów trafia z powrotem do mórz i oceanów, jednak pewna część opada nad terenami lądowymi. Po wystąpieniu opadów na terenie lądu pewna część wilgoci od razu z powrotem powędruje do atmosfery na skutek procesu parowania, jednak reszta w postaci chmur przemieści się nad obszary lądowe, gdzie następnie spadnie w postaci deszczu, śniegu itp. Woda opadowa w przeważającej większości spływa po powierzchni terenu, nie wsiąkając w ziemię. Jest to tzw. spływ powierzchniowy. Spływ ten zasila rzeki, które następnie wpadają do mórz oraz zbiorników bezodpływowych. Ta część opadów, która nie została odprowadzona w postaci spływu powierzchniowego wsiąka zasilając w ten sposób wody podziemne. Następnie dochodzi do przemieszczania się wody w kierunku źródeł, bagien, rzek, mórz, tyle że dzieje się to pod powierzchnią ziemi, stąd nosi nazwę spływu podziemnego. Istnieje jednak i taka część wód opadowych, które nie odpływają do większych zbiorników wodnych, ale zostają retencjonowane w stałym stanie skupienia w formie lodu bądź śniegu. Woda ta przez pewien czas nie bierze udziału w obiegu hydrologicznym.

Na obieg duży składa się krążenie wody pomiędzy atmosferą, oceanami oraz powierzchnią kontynentów, natomiast obieg mały ogranicza się jedynie do krążenia atmosfera- powierzchnia kontynentalna lub atmosfera- oceany.

W cyklu hydrologicznym mówić można o dwóch zasadniczych fazach. Jedną z nich jest faza atmosferyczna, w skład której wchodzą procesy zachodzące w atmosferze (parowanie, transport pary wodnej, kondensacja pary wodnej). Druga faza nosi miano lądowej i zawiera opady, spływ powierzchniowy, wsiąkanie, spływ podziemny oraz magazynowanie wody w formie lodu bądź śniegu.

W hydrologii bardzo często korzysta się z bilansu wodnego. Pod tym pojęciem rozumie się zestawienie wszystkich przychodów i strat wody w określonej zlewni, które mają miejsce w okresie jednego roku hydrologicznego. W bilansie tym po jednej stronie bierze się pod uwagę: zasoby wody pozostałe z poprzedniego roku hydrologicznego, opady atmosferyczne, przesiąkanie wody w warstwie podziemnej ze zlewni sąsiadujących. Po drugiej stronie bilansu znajdują się: odpływ, straty, do których doszło wskutek parowania, straty, które nastąpiły poprzez przesiąkanie podziemne do zlewni sąsiedniej oraz zasoby, które pozostaną w zlewni na kolejny rok hydrologiczny. W praktyce bardzo często przedstawiony powyżej bilans upraszcza się do następującej postaci: opad = odpływ jednostkowy + parowanie jednostkowe. Najczęściej bilans sporządzany jest dla okresu 1 roku, ale zdarza się też, że jest on opracowywany dla okresu znacznie dłuższego. Podobnie jest w przypadku jednostki, dla której przygotowuje się bilans; najczęściej jest to zlewnia, jednak bywa, że bilans sporządzany jest dla kontynentu bądź innych jednostek powierzchniowych.

Należy zwrócić jeszcze uwagę na to, że obieg wody w przyrodzie pozostaje zamknięty, o czym świadczy fakt, iż całkowita masa wody znajdująca się w przyrodzie nie ulega zmianie.

Najważniejszym i największym zbiornikiem wody na świecie jest Wszechocean, w skład którego wchodzą wszystkie morza i oceany kuli ziemskiej. Nazywany jest on również Oceanem Światowym i stanowi aż 71% całkowitej powierzchni naszej planety, czyli nieco ponad 360mln km2. Wszechocean nie jest jednorodny pod względem głębokości; średnia wartość tej głębokości wynosi 3704m p.p.m., przy czym najniżej znajduje się w Rowie Mariańskim (11 034m p.p.m.). Ocean Światowy, mimo że stanowi spójną całość podzielony został umownie na trzy główne części, którymi są: Ocean Spokojny (zwany też Wielkim, Spokojnym), Ocean Atlantycki oraz Ocean Indyjski. Pierwszy z wymienionych posiada największą powierzchnię (178,7mln km2), na jego obszarze znajduje się najgłębszy punkt (wspominany Rów Mariański), gromadzi on również największe ilości wody (53% całkowitej objętości Oceanu Światowego). Ocean Atlantycki jest mniejszy, płytszy i nie tak obfity w wodę jak Spokojny. Gromadzi on ¼ zasobów wodnych Wszechoceanu, a jego maksymalna głębokość wynosi 9218 m p.p.m. (w Rowie Puerto Rico). Najmniejszy z wszystkich- Ocean Indyjski- gromadzi 21% całkowitej objętości wód Oceanu Światowego. Największa głębia tego oceanu znajduje się w Rowie Jawajskim (7450 m p.p.m.).

Jak już zostało powiedziane wcześniej zdecydowaną większość wszystkich wód występujących na świecie stanowią wody zasolone. Stopień zasolenia decyduje o gęstości wód, a także o temperaturze ich zamarzania. Średnie zasolenie powierzchniowych warstw wód oceanicznych wynosi 35 promili, zaś jego geograficzne zróżnicowanie związane jest z intensywnością parowania oraz wielkością opadów. Bardzo zróżnicowana jest również temperatura wód oceanicznych; przeciętnie wynosi ona 3,8oC, przy czym w okolicach równika temperatura ta przekracza 25oC, zaś w strefie okołobiegunowej nie osiąga nawet 1oC.

Wody Oceanu Światowego podlegają nieustannemu ruchowi. Istnieją trzy zasadnicze rodzaju ruchów wody morskiej: rytmiczny w postaci falowania, stałe reprezentowane przez prądy morskie oraz upwelling, wreszcie periodyczne- pływy.

Falowanie jest ruchem wywołanym wiatrem. Wielkość falowania jest wprost proporcjonalna do siły wiatru. Czasami ma jednak miejsce sytuacja, że przy bardzo intensywnym wietrze falowanie nie jest odpowiednio silne. Dopiero, kiedy poziomy ruch powietrza ustaje powierzchnia morska bardzo silnie się marszczy. Takie zjawisko określa się mianem martwej fali. Z kolei w bardzo dużych zbiornikach wodnych dojść może do nakładania się pojedynczych fal, czyli do ich interferencji. Wówczas wysokość fali wzrasta do ogromnych rozmiarów; w czasie pogody sztormowej niektóre fale osiągają wysokość 15m, zaś długość nawet 400m. Tworzenie się większych lub mniejszych fal występuje niemal zawsze, w każdym zbiorniku wodnym. Innym rodzajem ruchu wody morskiej są prądy morskie; jest to ruch o charakterze stałym. Często prądy te porównuje się do potężnych rzek płynących w obrębie oceanów. Podobnie jak w przypadku falowania czynnikiem wywołującym ten ruch są wiatry, lecz tym razem o charakterze stałym. Najczęściej wiatrami tymi są pasaty. W związku z tym zdecydowana większość prądów tworzy się w strefie okołozwrotnikowej. Są jednak wyjątki; jednym z nich jest Dryf Wiatrów Zachodnich, płynie on w wyższych szerokościach geograficznych półkuli południowej i ma dosyć regularny równoleżnikowy przebieg.

Ze względu na temperaturę wód w obrębie prądów oraz w obszarze otaczającym można dokonać ich podziału na ciepłe, zimne oraz obojętne. Prądy ciepłe niosą wody, których temperatura jest wyższa od wód otaczających. Z kolei w przypadku prądów ciepłych sytuacja jest odwrotna- wody zimnego prądu są chłodniejsze w stosunku do otoczenia. Temperatura prądów obojętnych nie różni się natomiast od pozostałych wód.

Wpływ jaki ciepłe zimne prądy morskie wywierają na klimat lądów jest ogromny. Lądy w pobliżu, których przepływają prądy ciepłe odznaczają się zdecydowanie cieplejszym klimatem aniżeli obszary położone w tych samych szerokościach geograficznych, ale niepodlegające wpływowi prądów. Klimat nie tylko staje się bardziej ciepły, ale również znacznie wilgotniejszy, a to za sprawą zwiększonego parowania. Zupełnie odwrotnie na klimat wpływają prądy zimne; pobliskim lądom przynoszą ochłodzenie oraz sprawiają, że roczna suma opadów wyraźnie się zmniejsza.

Prądy morskie przemieszczają się z niejednakową prędkością. Do najszybszych prądów zalicza się Prąd Zatokowy; prędkość jego przemieszania się po Oceanie Atlantyckim wynosi około 10 km/h. Z kolei prędkość prądów najwolniejszych nie przekracza nawet 1km/h.

Stałe ruchy wody morskiej nie są reprezentowane jedynie przez prądy poziome, ale także przez pionowe. Pionowe przemieszczanie się wód w zbiorniku morskim, które następuje bez przerwy określa się mianem upwellingu. Prąd ten odgrywa bardzo ważną rolę użyźniającą dla zbiorników wodnych, ponieważ wynosi ku wyższym warstwom wiele składników mineralnych zalegających w głębinach. Dowodem na użyźniający wpływ upwellingu jest powstawanie bardzo bogatych łowisk, w miejscach gdzie zaznacza się ten pionowy prąd wznoszący.

Wody morskie podlegają także ruchom okresowym, którymi są pływy. Powstawanie pływów jest uwarunkowane oddziaływaniem Księżyca oraz Słońca na hydrosferę ziemską. Wymienione ciała niebieskie oddziałują przyciągająco na powierzchnie zbiorników wodnych, w wyniku czego dochodzi do powstania uwypuklenia. Dodatkowo ruch obrotowy, który Ziemia wykonuje wokół własnej osi powoduje, że wzniesiona wskutek przyciągania woda przemieszcza się ze wschodu na zachód. Takie samo nabrzmienie powstaje po przeciwległej stronie kuli ziemskiej. Faza pływowa, w której woda morska ma najwyższy poziom określa się mianem przypływu, zaś wtedy gdy jest on najniższy mówi się o odpływie.

Dwa przypływy, podobnie jak i dwa odpływy oddziela od siebie okres 12 godzin i 26,5 minuty. Odpływ następuje zatem po 6 godzinach i 13 minutach po każdym przypływie. Największe przypływy obserwuje się nie na otwartym morzu, lecz w wąskich zatokach i kanałach. na przykład w kanadyjskiej Zatoce Fundy wysokość pływów dochodzi nawet do 20m, bardzo duże rozmiary osiągają one także w kanale La Manche.

Dodatkowo rozróżnia się pływy syzygijne oraz kwadraturowe. Związane są one ze specyficznym wzajemnym położeniem Słońca i Księżyca. Kiedy Słońce i Księżyc znajdą się w jednej linii (taka sytuacja występuje w czasie nowiu i pełni) wówczas siły przyciągające tych dwóch ciał niebieskich sumują się. W związku z tym wielkość pływów jest wyjątkowo duża. Mówi się wówczas o pływach syzygijnych; pływy te mają miejsce dwa razy w miesiącu. Z kolei w czasie pierwszej i ostatniej kwadry księżycowej ułożenie Słońca i Księżyca sprawia, że siły przyciągające obu planet w znacznej mierze się znoszą. W związku z tym powstające pływy odznaczają się zdecydowanie mniejszymi rozmiarami. Nazywane są one pływami kwadraturowymi i także pojawiają się dwukrotnie w ciągu miesiąca.

Oprócz tych omówionych typów, wyróżnia się także prądy kompensacyjne czyli wyrównawcze, wstępujące (zjawisko upwellingu) oraz przypływowo- odpływowe (związane z pływami).