تطلق الأعاصير المدارية طاقة هائلة نتيجة تكاثف بخار الماء داخل السحب وتحوله إلى مطر، وقد تفوق الطاقة الحرارية المنطلقة خلال فترات قصيرة إنتاج محطات الكهرباء البشرية مجتمعة. ومع ذلك، فإن مقارنتها بمخزون الأسلحة النووية العالمي خلال ١٠ دقائق مقارنة تقريبية ومضللة أحيانًا، لأن معظم طاقة الإعصار تكون حرارة موزعة في مساحة واسعة ولا يمكن جمعها أو تحويلها بسهولة إلى كهرباء قابلة للاستخدام.

يمتص بخار الماء وأشكال الماء الأخرى في الغلاف الجوي الجزء الأكبر من ضوء الشمس الداخل إلى الأرض، كما يستحوذ على معظم الإشعاع الحراري الصادر منها والمحتجز داخل الغلاف الجوي. ولهذا يؤدي الماء دوراً محورياً في تنظيم تبادل الطاقة بين سطح الأرض والجو، إذ يؤثر في مقدار ما يصل من طاقة شمسية وما يُفقد من حرارة إلى الفضاء، مما يجعله من أهم العوامل الطبيعية في توازن المناخ.

تهطل على سطح الأرض سنويًا كميات هائلة من المياه في صورة مطر وثلج وأشكال أخرى من الهطول، وتشير تقديرات علمية حديثة إلى مجموع يقارب ٤٩١ ألف كيلومتر مكعب في السنة، أي نحو ١١٨ ألف ميل مكعب. ويسقط قرابة ٣٨٠ ألف كيلومتر مكعب من هذه المياه فوق المحيطات، مقابل نحو ١١١ ألف كيلومتر مكعب فوق اليابسة، ثم تعود المياه إلى الغلاف الجوي بالتبخر والنتح ضمن الدورة المائية المستمرة.

يصرف نهر الأمازون كميات هائلة من المياه العذبة في المحيط الأطلسي، فتتشكل أمام مصبه طبقة واسعة منخفضة الملوحة قد تمتد مئات أو آلاف الكيلومترات وفق الموسم والتيارات البحرية. إلا أن وجود أثر للمياه النهرية على مسافة ١٦٠ كيلومترًا لا يعني أن الماء صالح للشرب مباشرةً، لأنه يكون مختلطًا بمياه البحر والرواسب والكائنات الدقيقة والملوثات المحتملة.

بخار الماء هو الحالة الغازية التي يتحول إليها الماء عند غليانه وبلوغه درجة ١٠٠ مئوية تحت الضغط الجوي العادي. وهو غاز شفاف لا لون له، وما نراه أحياناً من سحب بيضاء هو في الواقع قطرات ماء سائلة تبردت من البخار غير المرئي. تتطلب عملية تحويل الماء المغلي إلى بخار امتصاص طاقة حرارية كبيرة تسمى "حرارة التبخر" تبلغ ٥٤٠ سعراً حرارياً لكل جرام. يستخدم بخار الماء وسيلةً لنقل الطاقة من مصادر الوقود كالفحم والغاز والطاقة النووية إلى حيث تكون مطلوبة للتشغيل.