Ziemia, jaką znamy, składa się głównie z wody, uważanej za najcenniejszy z naszych zasobów naturalnych. Burze śnieżne, ulewy i burze z piorunami odgrywają tylko niewielką część tego, co nazywamy cyklem hydrologicznym lub cyklem wodnym. Cykl hydrologiczny składa się z wody we wszystkich trzech postaciach: stałej, ciekłej i gazowej. Hydrosfera to obszar, w którym znajduje się cała woda z atmosfery. Każdy cykl przebiega w pięciu różnych etapach.
Cykl hydrologiczny rozpoczyna się na etapie parowania. Cała woda na ziemi — w tym jeziora, rzeki i oceany — jest na łasce słońca. Światło słoneczne pomaga w tym procesie podnieść temperaturę wody i ostatecznie zmienić ją z cieczy w gaz. W postaci gazu para wodna unosi się do atmosfery i zaczyna się skraplać. Podczas etapu kondensacji para wodna kondensuje na cząsteczkach w atmosferze i tworzy chmury. Mniejsza wersja tego procesu to rosa na trawie rano.
Woda może przybierać różne formy, od kondensacji po opady. Chociaż jest to tzw. faza opadów atmosferycznych, grad jest jedną z form, które mogą spaść. Inne prawdopodobne scenariusze to opady śniegu i opady deszczu. Po uformowaniu się chmur wiatry w górnej atmosferze rozrzucają chmury na całym globie, aż chmury nie są w stanie utrzymać całej wilgoci. Systemy pogodowe nad jeziorami w zimie mogą w rzeczywistości przeciągać się i prowadzić do dłuższego, bardziej intensywnego systemu, ponieważ znajduje się nad większym zbiornikiem wodnym, co przyspiesza cykl hydrologiczny.
Etapy infiltracji i spływu to dwie ostatnie części cyklu hydrologicznego. Oba etapy zachodzą jednocześnie. Kiedy śnieg i deszcz uderzają w ziemię, zaczynają wsiąkać w ziemię podczas procesu infiltracji. Podczas powodzi ziemia pochłonęła już tyle wody, ile może zatrzymać i zaczyna gromadzić się na ziemi. Etap spływu wychodzi z ziemi, nad lub pod ziemią i wpada do rzek i strumieni. Strumienie i rzeki wpadają z powrotem do jezior i oceanów, co prowadzi z powrotem do początku procesu, parowania.