基本上是恒定的,尽管水覆盖了地球表面的70%,但仅占地球总质量的0.05%。大多数情况下。植物和动物生物用水只是一种原材料,形成碳水化合物核酸,蛋白质等生物大分子,但是通过一系列的生化反应,最终还是会被归还,本身生物圈所用水分占地球水量比例极小。地球上大部分的水都是在一个封闭的系统中进行的,海洋中的化学反应导致了底部沉积物中一些水被困,这些水最终被火山活动所返回。地球上的元素不能改变,除非发生核反应,这在自然条件下无法发生。
地球上水的来源一般认为主要来自彗星和小行星,而地球失去水主要发生在高层大气中有少量的水蒸气受到来自太阳的紫外线的照射。分解成氢和氧。这个轻的氢会漂浮在上升,最后被太阳风吹走。这是一个非常非常缓慢的过程,估计大约每秒损失3公斤左右的氢,但是一直在发生,氧会留在地球上,因为它要重得多。这还要归功于地球磁场的保护作用,地球磁场能够使太阳风方向发生改变绕过地球。火星和金星就比较不幸,大约40亿年前的火星也有水的,火星内部没有一个液态铁核不能形成磁场,很容易受到太阳风的影响,太阳风把所有的气体和水从火星上吹走了,然后就干涸了。金星也类似,它的磁场弱得多,也迅速的失去了水。
在2012年时曾经就有科学研究报道显示,在地球的婴儿期时,海洋中的一部分水生成甲烷的过程被分解为了氢、氘和氧。氢和氘都是低密度气体,所以大气中上升,氢比氘的效率更高,所以这个过程产生的氢气比氘气体更多,这个过程缓慢但改变了海洋中这些同位素的比例。通过38亿年前形成的蛇纹石的同位素重氢氘和氢比率分析显示,早期的海洋中含有的重氢氘和氢的比例比现在的海洋要小。这一发现证明,地球上的水比38亿年前少了四分之一。但是迄今为止,地球的气候相对38亿年前来讲已经是一个稳定的系统