地球上有水，是地球区别于太阳系其他行星的重要特征之一。水在自然环境中具有决定性的意义——没有水就没有生命，无论是动物还是植物都是如此。对人类来说，水尤其重要：水是重要的自然资源，是人类生活和生产不可缺少的物质条件。水与大气相互作用，共同决定着自然环境中的能量转化和物质交换，塑造着地球形态。正是地球上有了水，才变得今日如此生机勃勃。
关于地球水的来历，学术界目前尚有各种不同的说法。其中比较流行的看法是，地球中的水最初是作为结合水被禁锢于化合物中。在地球圈层分异过程中，有部分结合水被分离了出来，在岩浆活动中，从地球内部逸出地表，并形成地表和大气圈中最原始的水，这种水称之为原生水。从原生水到今天的自然水体，在水量和水质方面都经历了漫长的演变过程。据估计，约 ３５亿年前地球表层的水量只有目前的１／１０。在几十亿年的地质过程中，水不断从地球内部逸出来，使地表水量不断增加。目前，每年还大约有６６０立方公里的水从地幔中逸出。另外，陨石和宇宙尘每年也给地球带来约０．５立方公里的水，但大约又有相同的水通过大气圈逸散到宇宙空间中去。从地球水的演变史看，原生水的化学成分和现代水体的化学成分也是有很大差别的：３５亿年前的原生水是强酸性的。距今２６亿～３５亿年期间，强酸性水溶液与硅酸盐岩石作用，使水的酸性得到了一定程度的中和并汇有大量氯化物。距今约２６亿～１０亿年期间，各种藻类出现并大量繁殖，生物作用使水除含氯化物外，又增添了大量碳酸盐和硫酸盐。从距今１０亿年到现在，由于生物作用不断增强，海水又开始呈现为碱性，进而演化成为今之主要由氯化物和硫酸盐组成的现代海水。陆地上的淡水，主要是通过海洋蒸发和水循环而产生的。
水在地球上分布十分广泛，它不仅包括存在于地球表面的各种地表水——海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川，而且还包括存在于岩石、土壤孔隙中的地下水，以及存在于大气圈中的大气水等。地球上的所有这些水共同组成了地球外部的一个圈层——水圈。它与地球外部的其他圈层相互渗透、相互作用，构成了地球完整的自然地理环境。地球水圈中的水，上界可达大气对流层顶部，下界至深层地下水的下限。地球水圈的全部水体总储量为１３．８６亿立方公里。其中９７． ４７％是咸水，包括海洋、盐湖和高矿化地下水。陆地上的冰川、江河、湖沼中的淡水，仅占地球总储水量的２． ５３％，其中大约７０％为固态水——冰。
地球水圈是地球在长期演化过程中形成的。地球原始大气圈中的水汽和火山（包括喷泉）喷发出的气体，在地表降温后，水气凝结成云致雨，降落到地面汇成江河湖海。这个复杂的演化过程，前后经历了大约３５亿年。地球水和水圈的出现，不仅改变了地表的形态，而且使大气中的物理现象变得复杂多姿。水圈通过蒸发—输送—降水—径流的形式，进行着周而复始的循环。通过水循环，水圈中的各水体互相交换，不断更新。据专家观测计算，大气水的更新期约９～１４天，河水更新期约１２～２０天，土壤水约１年，沼泽水约５年，湖泊水更新期约１７年，深部地下水活动性较差，更新一次大约为１４００年，高山冰川为１６００年，大洋水更新期为２５００年。
极地冰川约为１００００年。从原始水圈到现代水圈，水的化学成分、水量和水的分布等，都已经历了巨大的变化。
１．海洋水
地球上包围大陆和岛屿的广大连续的咸水水体，称之为海洋，也即海洋水。海洋的中心部分是海洋的主体，称之为“洋”；边缘部分则称为“海”。海与洋彼此相通形成了统一的世界大洋。地球上海洋面积有 ３６２００万平方公里，占地球总面积的 ７１％。海洋水总水量约１３７０００万立方公里，占地球总水量的９６．５％。海洋平均深度约３８００米，最大深度１１０３４米。如果把整个海洋水平铺在地球表面，水深将达２７００余米。显然，海洋水为整个地球水的主体。
海洋水含有大量盐分，味道既咸又苦。但是，海水中的盐分，却是很好的化学资源。海水的盐分组成见表２—１。
表２－１ 海水的盐分组成
盐 类 化学分子式 每千克海水中的克数 占总盐类的百分比（％）
氯化钠 Ｎａｌ ２７．２１３ ７７．７５
氯化镁 Ｍｇｌ ３．８０７ １０．８７
２
硫酸镁 ＭｇＳＯ １．６５８ ４．７３
４
硫酸钙 ＣａＳＯ １ ．２６０ ３．６０
４
硫酸钾 ＫＳＯ ０．８６３ ２．５０
２ ４
碳酸钙 Ｃａ ０．１２３ ０．３０
３
溴化镁及其他 ０．０７６ ０．２０
合计 ３５．００ １００．００
如果把海水全部蒸发掉，那么，整个海底将有６０米厚的盐层。
海面受降水量的多少、蒸发量的大小及洋流性质的差异和近岸河流的影响，海洋各处的盐度在分布上也不尽相同：一般来说，赤道地带的海域，由于降水量大于蒸发量，盐度低一些（约为 ３．４％）；信风带、副热带高气压带的海域，由于蒸发量大于降水量，盐度最大（约为 ３．７％）；两极地区的海域，由于气温低、蒸发微弱及冰雪融水对海水起淡化作用，盐度明显偏低（约为 ３．２％）。此外，受洋流的影响，暖流区的海水比寒流区的海水盐度要高。受炎热干旱气候的影响，亚非间的红海海水盐度可高达 ４％以上。而欧洲的波罗的海，由于纬度偏高，蒸发弱，加之有较多河流汇入，盐度可降至１％以下。
世界大洋，由于受季节变化、地理纬度和海水深浅的影响，各处海水温度也是不相同的。一般来说，夏季水温要比冬季高；低纬度水温比高纬度水温高（赤道附近最高可达 ２８℃；南、北极最低水温为－１．９℃）。海水表层至深１００～１５０米处，水温有着季节性变化；自此以下，水温通常随深度增加而降低，海底层的水温可降至１．４～１．８℃，两极地区则低于０℃。全球大洋表面的年平均温度为１７．４℃，整个大洋的平均水温为３．５℃。
海洋并非是“文静”的水体，而是以“海流”、“潮汐”、“波浪”等方式进行着有规律的运动。