A hidrosfera é uma das quatro partes que definem o Sistema Terra, sendo a porção do planeta correspondente a toda a massa de água encontrada na superfície, acima ou abaixo da crosta terrestre, englobando os estados liquido, gasoso e sólido. De toda a água encontrada na Terra, 97.5% representa os oceanos e toda a água salgada e os 2.75% restantes são a água doce de rios, lagos, aquíferos subterrâneos e geleiras. Calcula-se que toda a hidrosfera possua mais de 1.300 milhões de km3 de água. Ainda assim, este volume descomunal não chega a representar nem mesmo 0.05% da massa total do planeta.
Teorias indicam que a formação da hidrosfera se deu a bilhões de anos atrás, a partir de gases expelidos do interior do planeta por vulcões e gêiseres. Com o resfriamento gradual da Terra esses vapores começaram a se condensar e precipitar água no estado líquido. Desde então, oceanos, rios, lagos e geleiras se formaram e sofreram alterações de localização geográfica, mantendo de maneira geral suas composições. Juntamente com a atmosfera, a hidrosfera foi responsável pela manutenção da estabilidade climática global, perturbada geologicamente por eventos globais como glaciações ou grandes aquecimentos. É evidente que a água no estado líquido foi um dos requisitos primordiais para o surgimento das primeiras formas de vida no planeta. Desde os primeiros registros de atividade biológica, por volta de 3.5 bilhões de anos atrás, até a explosão do Cambriano (que marca o surgimento de uma grande diversidade de seres vivos), a vida ficou contida no ambiente aquático. Somente no período Siluriano (cerca de 440 milhões de anos atrás) é que os primeiros organismos terrestres surgem no registro fossilífero. Mesmo assim, apesar de viverem fora d’água, todas as formas de vida dependem de água para sobreviver.
A água é vital para a existência e continuidade da vida (biosfera, componente biótico do planeta), e sua manutenção depende de um delicado ciclo que está intimamente ligado à litosfera e a atmosfera. O ciclo da água envolve a transferência desta substância entre diferentes componentes do sistema que forma o planeta, sendo que esta passagem envolve a mudança do estado físico da água. Enquanto líquido, a água está presente tanto nas porções continentais quando nas plataformas oceânicas e nos corpos dos seres vivos. Os fenômenos físicos da evaporação e da transpiração, regulados principalmente pela temperatura, produzem o vapor de água que se condensa na atmosfera na forma de nuvens e umidade. A precipitação de chuva ou neve faz com que a água retorne ao estado líquido, caindo sobre a crosta terrestre e sobre os oceanos. Quando em contato com o solo, ela pode infiltrar camadas mais profundas, reabastecendo reservatórios subterrâneos. Este ciclo pode, temporalmente, ocorrer em algumas horas ou durar muitos anos. A água aprisionada nas geleiras, por exemplo, desloca-se muito vagarosamente podendo levar até 10.000 anos para ser completamente substituída. A título de comparação, a água em um lago leva de 15 a 20 anos (dependendo do volume total do lago) para ser reposta.
