Este movimiento del agua en la Tierra implicó desde sus inicios los cambios de estado debido a las diferencias del calentamiento solar, siendo el líquido el más evidente. Este capítulo se centrará en los mecanismos que provocan el movimiento del agua tanto a nivel global como a nivel regional.
El hecho de que el fluir continuo de los ríos hacia los océanos, con el paso del tiempo no se hubiera manifestado en forma de subida del mar, ha llevado a idear el primer ciclo hidrológico. Sin embargo este ciclo, que hoy consideramos tan intuitivo y simple, ha seguido un camino complejo en su construcción como modelo. La idea de circulación aparece en el Renacimiento, pero curiosamente se vincula a una circulación por el interior de la Tierra, totalmente apartada de la atmósfera.
Ese primer modelo que se aplicó para explicar la circulación cíclica del agua suponía que esta se hundía hacia el interior de la Tierra en determinados puntos de los océanos, circulando por su interior hasta la cumbre de las montañas. Allí resurgiría hacia la superficie en forma del nacimiento de los ríos.
Sin embargo, con el auge del método científico se encontraron importantes debilidades, relacionadas principalmente con la dificultad para justificar la presión hidrostática que diera razón del ascenso y el que no coincidiesen el grado de salinidad del agua del mar y del río.