Dünya’nın suyu sürekli olarak hidrolojik döngüden geçiyor. Birkaç doğal süreç, suyun hallerini katıdan sıvıya ve gaza değiştirmesine neden olur. Su gaz haline geldiğinde atmosfere üç farklı yoldan girer. Su kaynama noktasına kadar ısıtıldığında su buharına dönüşür ve atmosfere girer. Güneşten gelen enerji suyun ısınmasına ve buharlaşmasına neden olur. Atmosferdeki bulutlardaki suyun büyük bir kısmı okyanustan buharlaşan ve sonunda üst atmosferde yoğunlaşan sudan gelir. Ancak su, topraktan ve diğer yüzeylerden de buharlaşabilir. ABD Jeolojik Araştırması’na göre atmosferdeki suyun yaklaşık %10’u, su buharının bitki yaprakları tarafından salındığı bir süreç olan terlemenin sonucudur. Bitki kökleri topraktan su çeker. Bu suyun bir kısmı, fotosentez sırasında yapraklarda stoma adı verilen küçük açıklıklar açıldığında buhar olarak atmosfere salınır. Süblimleşme, suyun katı halden, aralarında sıvı bir faz olmaksızın doğrudan gaz haline geçişini içerir. Buz tipik olarak, nemin nispeten düşük olduğu, kuru rüzgarların olduğu ve güneş ışığının bol olduğu yüksek irtifalarda doğrudan su buharına dönüşür.
