Водная оболочка Земли—гидросфера включает в себя моря и океаны (Мировой океан), все воды суши и атмосферы, подземные воды, льды. Из общего объема вод гидросферы (1616 млрд. км3) преобладают соленые воды Мирового океана (1370 млн. км3); подземных вод—около 60 млн. км3, в виде льда и снега — около 30 млн. км3, в озерах и реках — 0,75 млн. км3, в атмосфере—0,015 млн. км2. Гидросфера — единая оболочка, потому что все воды Земли взаимно связаны и находятся в постоянных больших и малых, быстрых и медленных круговоротах. Полное обновление вод происходит по-разному: подземные воды возобновляются за многие тысячи, а то и миллионы лет, воды Мирового океана—за 3 тыс. лет, озера—за 300 дней, реки — за 12 дней, водяной пар атмосферы — за 9 дней. Гидросфера—аккумулятор солнечного тепла и его перераспределитель на Земле.
За геологическую историю в гидросфере происходили, по-видимому, значительные изменения. Однако известно о них мало. Подсчитано, например, что в ледниковые периоды резко возрастало количество льда и за счет этого — уменьшение объема и понижение уровня (на десятки метров) Мирового океана. В настоящее время гидросфера охвачена невиданными по скорости и масштабам преобразованиями, связанными с технической деятельностью человечества. Ежегодно используется около 5 тыс. км3 воды, а загрязняется примерно в 10 раз больше. Некоторые страны начали испытывать нехватку пресной воды. Все это не значит, что ее на Земле мало: просто, мы еще не научились рационально использовать воду.
Природные воды планеты изучаются различными науками. Гидрология занимается поверхностными водами суши (раздел гидрологии, посвященный изучению и описанию отдельных водных объектов — рек, озер, водохранилищ,— гидрография). Океанология исследует Мировой океан, гляциология— наземные льды, метеорология — воды атмосферы, гидрохимия — химический состав поверхностных вод, гидрогеология— подземные воды, геокриология— воды в недрах литосферы в твердом их состоянии (вечная мерзлота) и т. д. На роль обобщающих наук о всей гидросфере могут претендовать две науки: гидрогеохимия (химическое строение гидросферы) и гидрогеофизика (физическое строение гидросферы). У этих наук большое будущее, они еще молоды.
Однако, изучая всю гидросферу, нельзя забывать, что она слагается из бесчисленного множества водных объектов: ручьев, рек, облаков, озер, морей и т. д. Когда встречается небольшой родник у подошвы холма, или болотце в лесу, или речка, надо помнить, что это частицы великой всепланетной оболочки — гидросферы, а вода, которую вы пьете или на которую смотрите, за свою долгую историю побывала и в океане, и в облаках, и в реке, и под землей.