Utveksling av vann mellom atmosfæren og jordoverflaten skjer hovedsakelig via nedbør og fordampning. Evapotranspirasjon, det vil si at vann fordamper ut fra plantenes blader, sørger for at det også går en vei med vann fra biota (levende organismer) til atmosfæren. Så mye som 10 % av alt vann tilført atmosfæren skjer på denne måten. En meget liten del av vannet tas opp av planter og dyr og blir del av økosystemene. Fordeling av nedbør på jorden er bestemt av atmosfærens sirkulasjonsmønstre. Passatvindene fra kjølige regioner mot ekvator transporterer fuktighet som gir store nedbørsmengder ved ekvator. Derimot er det et belte nord og sør for ekvator der fuktighet blir tatt opp og nedbøren er lav. Eksempler på slike tørre områder er Sør-California, Mexico, Chile og deler av Afrika. Ytterligere nord og sør for disse tørre beltene finnes nedbørrike regioner.