อุทกภาค คือ ส่วนของน้ำทั้งหมดบนโลก โดยน้ำเป็นทรัพยากรหมุนเวียน
-น้ำเค็ม: 97.5% ของปริมาณน้ำทั้งหมด
-น้ำจืด: 2.5% เท่านั้นในจำนวนนี้
-ธารน้ำแข็ง/หิมะ: 68.7%
-น้ำใต้ดิน: 30.1%
-น้ำผิวดินและอื่น ๆ: 1.2% → ใช้ได้จริงเพียง 0.3%

3.1 วัฏจักรของน้ำ
วัฏจักรของน้ำ คือ การหมุนเวียนเปลี่ยนแปลงลักษณะในธรรมชาติ ที่ผ่านขั้นตอนและกระบวนการทางธรรมชาติต่าง ๆ โดยพลังงานแสงอาทิตย์เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดการระเหยของน้ำจากแหล่งน้ำต่าง ๆ กลายเป็นก้อนเมฆ และตกลงมาสู่พื้นผิวโลกในรูปหยาดน้ำฟ้าต่าง ๆ เช่น ฝน ฝนปรอย หิมะ ลูกเห็บ และไหลลงสู่แหล่งน้ำต่าง ๆ หมุนเวียนไปเรื่อย ๆ ไม่มีที่สิ้นสุด

3.2 ระบบน้ำจืด
น้ำจืดเป็นน้ำที่เกิดจากการหมุนเวียนตามวัฏจักรของน้ำ มีเกลือโซเดียมและคลอไรด์ละลายอยู่ในน้ำไม่เกิน 0.5 ส่วนในน้ำ 1,000 ส่วน ปริมาณน้ำจืดในส่วนต่าง ๆ มีอยู่เกือบร้อยละ 3 เท่านั้น

1. น้ำผิวดิน แหล่งน้ำผิวดินเฉพาะที่เป็นน้ำจืด ได้แก่ แม่น้ำ ลำคลอง ห้วย หนอง บึง ทะเลสาบ และอ่างเก็บน้ำ รวมทั้งพื้นที่ชุ่มน้ำ น้ำผิวดินมีเพียงร้อยละ 0.01 จากปริมาณน้ำจืดทั้งหมด แต่มีความสำคัญต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์ สัตว์ และพืช


2. น้ำใต้ดิน เป็นน้ำที่อยู่ตามแหล่งน้ำใต้ดิน ทั้งบนบกและใต้พื้นดินในทะเล เป็นธรณีภาคที่เกิดจากน้ำจืดของวัฏจักรน้ำ ไหลตามช่องว่างที่ต่อเนื่องกันในพื้นดิน เช่น ช่องเม็ดกรวด ทราย โพรงถ้ำ ตลอดจนถึงชั้นดินที่มีน้ำบรรจุเต็มช่องว่างต่าง ๆ ในเขตอิ่มน้ำ หรือระดับน้ำใต้ดิน น้ำใต้ดินมีประมาณร้อยละ 30.1 จากปริมาณน้ำที่ซึมลงในชั้นใต้ดิน และเป็นส่วนสำคัญในการช่วยรักษาระดับน้ำในแม่น้ำไม่ให้ลดระดับลงอย่างรวดเร็ว


3. ธารน้ำแข็ง พบในทวีปแอนตาร์กติกา เกาะกรีนแลนด์ เกาะไอซ์แลนด์ ยอดเขาสูง และที่ราบสูงที่มีหิมะปกคลุมพื้นที่ในเวลายาวนาน จากปริมาณน้ำจืดทั้งหมดเป็นน้ำจืดจากธารน้ำแข็งประมาณร้อยละ 68.7


4. ไอน้ำและเมฆ เป็นตัวอย่างน้ำที่เกิดจากการระเหยของวัฏจักรน้ำ แล้วลอยขึ้นไปอยู่ในบรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์ เป็นความชื้นในอากาศ ละอองน้ำ บางส่วนรวมตัวกันเป็นกลุ่มก้อน ซึ่งจะควบแน่นเป็นหยาดน้ำจืดได้อีก ซึ่งโดยรวมมีปริมาณร้อยละ 0.01 ของน้ำจืดที่สะสมไว้ในอากาศ




3.3 ระบบน้ำเค็ม
น้ำเค็มเป็นน้ำที่มีปริมาณมากที่สุด คิดเป็นร้อยละ 97.5 ของปริมาณน้ำที่กระจายตามแหล่งต่าง ๆ ได้แก่ อ่าว ทะเล และมหาสมุทร

1. ความเค็มและความหนาแน่น ความเค็มของน้ำทะเลเกิดจากการมีเกลือโซเดียมและคลอไรด์ละลายอยู่ในปริมาณเฉร้อยละ 3.5 น้ำทะเลแต่ละบริเวณมีความเค็มแตกต่างกันตามอัตราการระเหยของน้ำ ปริมาณน้ำฝน น้ำจากแม่น้ำ หรือน้ำแข็งที่ละลายลงไป และอุณหภูมิของน้ำ


2. กระแสน้ำพื้นผิวและการลอยตัวของมวลน้ำในมหาสมุทร การไหลเวียนของกระแสน้ำพื้นผิวในมหาสมุทรมีความต่อเนื่องและสม่ำเสมอ เกิดจากความหนาแน่นและอุณหภูมิที่แตกต่างกันของน้ำทะเลในแต่ละแห่ง และลมประจำของโลก
2.1) กระแสน้ำพื้นผิวในมหาสมุทร เป็นระบบหมุนเวียนของน้ำพื้นผิวในแนวนอนประจำอยู่ในมหาสมุทรต่าง ๆ อย่างเป็นระบบ การไหลของกระแสน้ำพื้นผิวเกิดจากสาเหตุ ดังนี้
(1) การหมุนรอบตัวเองของโลก ทำให้กระแสน้ำพื้นผิวบริเวณศูนย์สูตรไหลจากทิศตะวันออกไปทิศตะวันตก เมื่อถึงทวีปและแผ่นดิน กระแสน้ำพื้นผิวจะไหลเบนขวาในซีกโลกเหนือและเบนซ้ายในซีกโลกใต้ ตามลักษณะรูปร่างของแผ่นดิน
(2) ลมที่พัดประจำ ได้แก่
ㆍลมการค้าเหนือ (Northeast Trade Winds) เป็นลมที่พัดออกจากบริเวณละติจูดที่ 30 องศาเหนือ ไปยังบริเวณละติจูดที่ 5 องศาเหนือ
ㆍลมการค้าใต้ (Southeast Trade Winds) เป็นลมที่พัดออกจากบริเวณละติจูดที่ 30 องศาใต้ ไปยังบริเวณละติจูดที่ 5 องศาใต้
ทำให้กระแสน้ำบริเวณศูนย์สูตรไหลจากทิศตะวันออกไปทิศตะวันตก
ㆍลมตะวันตก (Westerlies) เป็นลมที่พัดประมาณละติจูด 30–60 องศา ทั้งในซีกโลกเหนือและซีกโลกใต้ ช่วยขับเคลื่อนกระแสน้ำในเขตกลางละติจูด
2.2) การลอยตัวของมวลน้ำ (Upwelling) เป็นปรากฏการณ์เฉพาะพื้นที่ เนื่องจากระดับลึกจากทะเลหรือมหาสมุทรมีอุณหภูมิต่ำและมีความหนาแน่นสูง ลอยตัวขึ้นสู่ผิวน้ำ เมื่อมีกระแสลมประจำพัดพาผิวน้ำออกจากชายฝั่ง ตามแรงโคริออลิส ทำให้น้ำเย็นในระดับลึกเคลื่อนขึ้นมาแทนที่ผิวน้ำ เกิดเป็นการลอยตัวของมวลน้ำ