Su döngüsü üç aşamadan oluşur. Birincisi, güneşin ısısı nehirlerden, göllerden ve okyanuslardan sıvı suyu su buharına dönüştürdüğü için buharlaşmadır. İkinci aşama yoğuşmadır. Su buharı atmosfere yükseldikçe, sıvı su damlacıklarına soğur ve yoğunlaşır. Rüzgar akıntıları bu suyu bulutlar olarak taşır. Üçüncü aşama ise, suyun yağmur veya kar olarak Dünya'ya geri döndüğü yağışlardır.
Yağış aşamasının ardından, çoğu yağmur suyu ve kar yağışı, döngünün tekrar ettiği göllere veya okyanuslara geri dönüş yolunu bulur. Kutup bölgelerinde veya yüksek dağ tepe noktalarına düşen su buzullarda sıkışabilir. Bazı sular, akifer denilen büyük yeraltı havuzlarına girdiği derinlikte ıslar. Akiferlerdeki su, yüzyıllarca bozulmadan kalabilir (her ne kadar dünyadaki akiferlerin çoğu tarlaları sulamak için kullanılıyorsa da). Kalanların çoğu biyosfere giriyor. Hayvanlar, bitkiler ve diğer birçok organizma tamamen hayatta kalmak için suya bağlıdır.
Su döngüsünün dinamikleri oldukça iyi anlaşılmış olsa da, hava durumlarını birkaç günden daha fazla doğru bir şekilde tahmin etmek zor. Süper bilgisayarların ortaya çıkmasına rağmen, rüzgar ve okyanus akıntılarının karmaşık etkileşimi, hava tahminini neredeyse bir bilim kadar sanat haline getirir.
