Hydrosfera (z gr. "hydor" + "sphaira" = "woda" + "kula") jest to wodna powłoka Ziemi przenikająca atmosferę i litosferę. Obejmuje wody powierzchniowe, podziemne i atmosferyczne w postaci ciekłej, gazowej i stałej. Na powierzchni Ziemi występuje w postaci oceanów, mórz, rzek, jezior, bagien, pokrywy śnieżnej, lodowcówlądolodów oraz zbiorników wód podziemnych.

Ilość wody w hydrosferze jest stała i wynosi około 1,4 mld km². Najwięcej jej gromadzi się w morzach i oceanach, które stanowią 96,5% hydrosfery. Wody podziemne stanowią 1,7% zasobów wodnych, a pozostałe 2,3% przypada na inne formy występowania wody.

Hydrosfera jest powłoką słoną. Zaledwie 2,5% jej zasobów stanowią wody słodkie. 68,7% wód słodkich uwiązanych jest w postaci lodowców i wiecznych śniegów, natomiast 30% istnieje w strefie podziemnej do głębokości około 100 m.

Hydrosfera jest w ciągłym ruchu. Następuje ciągłe przemieszczanie się wody i zmienianie jej stanu skupienia. Zjawisko to nazywa się krążeniem wody w przyrodzie. Stanowi ono zamknięty cykl, tzw. cykl hydrologiczny. Czynnikiem, który wpływa na krążenie wody jest energia cieplna Słońca, która powoduje parowanie wody do atmosfery. Głównym źródłem wody w atmosferze są oceany i morza. Z wyparowanej wody dochodzi do tworzenia się chmur, które w wyniku kondensacji skraplają się w postaci opadów atmosferycznych. Około 80% tych opadów z powrotem trafia do mórz i oceanów, natomiast 20% spada na kontynenty. Na lądzie część wody od razu wyparowuje, część, pod wpływem siły ciężkości, spływa w postaci spływu powierzchniowego (strumieni i rzek) do mórz, część wsiąka w głąb ziemi dając tzw. odpływ podziemny, a część jest wiązana przez rośliny. Woda na powierzchni Ziemi jest ponadto retencjonowana, czyli zatrzymywana i okresowo wyłączona z obiegu w formie lodowców i lądolodów.

Wyróżnia się duży obieg wody, czyli cykl krążenia wody, który następuje pomiędzy oceanem, atmosferą i kontynentem, oraz mały obieg wody, który ma miejsce między atmosferą i kontynentem bądź atmosferą i oceanem. W dużym obiegu uczestniczy około 577 000 km³ rocznie. W procesie obiegu wody wyróżnia się ponadto fazę atmosferyczną, czyli obejmującą parowanie i kondensację wody w atmosferze oraz fazę kontynentalną (lądową), która obejmuje opad atmosferyczny, odpływ powierzchniowy, wsiąkanie, odpływ podziemny i retencję. Zestawienie strat i zysków wody w ciągu roku hydrologicznego (jest to okres równy rokowi kalendarzowemu, ale rozpoczynający się od umownej daty, przyjętej przez hydrologów - w Polsce rozpoczyna się 1 listopada) na określonym obszarze nazywa się bilansem wodnym. Dla całej Ziemi bilans jest równy.

W wyniku krążenia wody w atmosferze następuje jej ciągła wymiana. Szacuje się iż w całości woda w hydrosferze wymienia się co 2800 lat.

W obrębie hydrosfery wyróżnia się oceanosferę, która obejmuje wody mórz i oceanów, oraz kriosferę, która obejmuje wody w postaci lodowców, stałej pokrywy śnieżnej i marzłoci.

Tab. Zasoby wodne hydrosfery

Rodzaje wód

Objętość (tys. km²)

Udział %

Ocean Światowy (Wszechocean)

1 338 000,0

96,5

Lodowce i stała pokrywa śnieżna

24 064,1

1,74

Wody podziemne

23 400,0

1,7

Marzłoć trwała

300,0

0,022

Jeziora

176,4

0,013

Wody glebowe

16,5

0,001

Para wodna

12,9

0,001

Bagna

11,5

0,0008

Rzeki

2,1

0,0002

Woda biologiczna

1,1

0,0001

Ogółem

1 385 984,0

100,0