Земљина вода непрестано пролази кроз хидролошки циклус. Неколико природних процеса доводи до тога да вода мења стање из чврстог у течно гасно стање. Када вода постане гас, она улази у атмосферу на један од три различита начина.
Када се вода загреје до тачке кључања, она постаје водена пара и улази у атмосферу. Енергија сунца доводи до тога да се вода загрева и испарава. Велика количина воде у облацима у атмосфери долази из воде која је испарила из океана и на крају се кондензовала у горњим слојевима атмосфере. Међутим, вода може испарити и са тла и са других површина.
Око 10% воде у атмосфери резултат је транспирације, процеса у којем се водена пара ослобађа од биљног лишћа, према америчком геолошком истраживању. Корени биљака црпе воду из тла. Део ове воде се испушта у атмосферу као пара када се мали отвори на лишћу, звани стомати, отворе током фотосинтезе.
Сублимација укључује прелазак воде из чврстог стања директно у гасовито стање, без течне фазе између. Лед се обично мења директно у водену пару на великим надморским висинама, где је влага релативно ниска, присутни су суви ветрови и обилује сунчевим зрацима.