До унікальних фізичних властивостей води слід віднести її здатність постійно перебувати в русі, тобто те, що називають кругообігом води в природі. Це – постійний обмін вологою між гідросферою, атмосферою і земною поверхнею, що складається з процесів випаровування, перенесення водяної пари в атмосфері, її конденсації в атмосфері, випадіння опадів і стоку. Атмосферні опади частково випаровуються, частково утворюють водотоки та водойми, частково просочується в землю й живлять підземні води.
Рушійною силою цього процесу є сонце, а невичерпним джерелом – світовий океан. Випаровування з поверхні земної кулі у середньому становить 577 тис. км3 води на рік. Із цього об’єму 505 тис. км3 припадає на Світовий океан і лише 72 тис. км3 – на суходіл.
Майже 1/4 усієї сонячної енергії витрачається на випаровування води з її поверхні. Приблизно 2/3 атмосферної води повертаються у вигляді опадів знов у світовий океан, а 1/3 випадає на сушу. Ця вода поповнює льодовики, ріки та озера, поверхневі води знову стікають в моря та океани. Вода, що зволожує ґрунт, живить рослини, які потім випаровують її в атмосферу через листя. І все починається знову.
Дослідженнями встановлено, що атмосферна волога у вигляді хмар поновлюється в середньому через 8 днів. А об’єми води в річкових руслах світу майже повністю поновлюються в середньому за 16 діб.
Час поновлення запасів води в озерах змінюється в широких межах: для малих озер у посушливих областях – близько року, а для найбільших озер – до кількох сотень років. А ось період повного поновлення підземних вод становить близько 1400 років.