Maa vesi on hüdroloogilise tsükli kaudu pidevalt üleminekul. Mitmed looduslikud protsessid põhjustavad vee olekute muutumist tahkest vedelaks gaasiks. Kui vesi muutub gaasiks, siseneb see atmosfääri ühel kolmest erinevast viisist.
Kui vesi kuumutatakse keemiseni, muutub see veeauruks ja siseneb atmosfääri. Päikesest saadud energia põhjustab vee soojenemist ja aurustumist. Suur hulk vett pilvedes atmosfääris tuleb veest, mis aurustub ookeanilt ja kondenseerub lõpuks atmosfääri ülemises osas. Kuid vesi võib aurustuda ka mullast ja muudelt pindadelt.
Ligikaudu 10% atmosfääris olevast veest on transpiratsiooni tulemus, protsess, mille käigus veeauru eraldavad taime lehed, vastavalt USA geoloogiateenistuse andmetele. Taimejuured ammutavad mullast vett. Osa sellest veest eraldub auruna atmosfääri, kui fotosünteesi käigus avanevad lehtedel olevad väikesed avaused, mida nimetatakse stomateks.
Sublimatsioon hõlmab vee üleminekut tahkest olekust otse gaasilisse olekusse, ilma et oleks vedel vedel faas. Jää muutub tavaliselt otse veeauruks suurtel kõrgustel, kus õhuniiskus on suhteliselt madal, on kuivad tuuled ja päikesepaistet on palju.