自然界中的水分为盐水和淡水两种。海洋中的水为盐水，陆地上的水为淡水。对生存在陆地上的人类而言，淡水是不可或缺的。
淡水不仅存储于河流、湖泊与池塘中，地下储存量也颇为丰富。从山中岩石渗透出的水即为地下水。井水也为地下水。古人认为，海水从海底渗透到地下，再运动到陆地下方的地壳这一过程中，盐分被吸收，变成淡水，成为江河湖泊的源头。
江河中的水在不停地流向海洋，如果海底没有与陆地相通，那海平面应该不断地升高。而事实并非如此，所以人们认为海水在不断地渗透到海洋的地下。
但是，海水与地下水并非在地下交换的，它们是在空气中进行交换的。
海洋中的水分在不断地以水蒸气的形式蒸发到空中，而在蒸发的同时，盐与水分离。水蒸气顺风升至高空，其中一部分飘至陆地的上空，并变成云粒。云粒不断膨胀，变成雨或雪后，从空气中分离降落至地面，然后渗透至地下，变为地下水。因此，雨雪稀少的季节，岩石间涌出的清泉就会断流。另外，海平面之所以不变化，是因为蒸发掉的海水又以雨、雪或河水的形式重新返回到了海洋。
水的这一循环与实验室中制作蒸馏水的装置相似。
通过蒸馏设备，使普通的水沸腾，把水蒸气与不纯物分开，再使水蒸气凝结，形成干净的水。自然界中的海水，即是那普通的水。海平面在阳光的照射下自然加热，使得水分不断地蒸发。
蒸发的水蒸气若想重新变为液体，必须冷却。而大自然很巧妙地完成了这一过程，空气在上升过程中自然冷却。
理由其实很简单。高空气压低，空气团在上升过程中会不断膨胀。而空气一旦膨胀，温度就会下降。这一性质被称为“断热冷却”。每上升100米温度下降1℃。
水蒸气温度降低到一定程度就会饱和，所以在尚未达到饱和温度前水蒸气就变为液体或固体。即使在地面30℃的炎热夏日，在3000米的高空温度只有0℃，所以水蒸气仍可转变为雪花。但在下落过程中温度升高，又融化为雨水。
夏日午后蒸发的乱积云，受时速10米／秒的上升气流的影响，把地面的水蒸气大量带至高空，形成了一个大型的蒸馏水制造装置。
地球上的人类都已经见惯了空中飘下雪花或降下雨水，不觉丝毫惊奇，但事实上这是地球上所特有的现象。
正因为如此，地球的陆地上才得以有干净的饮用水，陆地上的动植物才得以生存。