تحدث الكثير من العمليات الفيزيائية في دورة الحياة في الطبيعة لنقل المياه باستمرار من سطح الأرض إلى الغلاف الجوي والعودة مرة أخرى. وتسمى هذه الدورة أيضًا بالدورة الهيدرولوجية.
تبدأ دورة الماء في الطبيعة بالتبخر وهو عندما تقوم الطاقة الحرارية من الشمس بتحويل الماء من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية. وتحوله إلى غاز يسمى بخار الماء الذي يصعد إلى الهواء
وبعد التبخر تستمر دورة الماء في الطبيعة بحدوث النتح. والمقصود بالنتح هو عمليات التبخر من نتح النباتات وكذلك سطح البحار والمحيطات إلى الغلاف الجوي.
وبعد النتح يحدث التكاثف عندما يبرد بخار الماء الموجود في الهواء ويتحول مرة أخرى إلى سائل. حيث تتكون قطرات ماء صغيرة في السماء.
الهطول هو سقوط قطرات الماء من السماء على شكل مطر أو ثلج أو برد وهي مرحلة انتقال الماء من الغلاف الجوي إلى الأرض مرة أخرى
الجريان السطحي وهو عندما يتدفق الماء فوق الأرض إلى الجداول والأنهار والمحيطات. وبعده الجريان السطحي يحدث التسلل والترشيح.
التسلل هو عندما يسقط الماء على الأرض وينقع في التربة. وهو يختلف عن الترشيح. فالترشيح هو عندما يتسرب الماء بشكل أعمق إلى مساحات صغيرة في التربة والصخور.