L'eau est impliquée à tous les niveaux du système climatique. Cette présence engendre une relation étroite et réciproque entre l'eau et le climat. Pour mieux comprendre ces échanges, regardons d'un peu plus près le cycle de l'eau.

Le cycle global de l'eau correspond à l'ensemble des échanges d'eau entre l'atmosphère, l'hydrosphère et la biosphère. L'eau est extrêmement mobile, ce qui lui permet de naviguer entre l'atmosphère et les réservoirs terrestres (océans, nappes souterraines, rivières, lacs ou encore glaciers). Sa mobilité est assurée par son changement d'état : gazeux, solide ou liquide, lui-même permis grâce au soleil et son rayonnement qui dégage de l'énergie thermique.

A l'intérieur du grand cycle de l'eau se trouve, à l'échelle d'une région ou d'un bassin versant, le cycle local de l'eau. Le mécanisme est identique mais concerne une zone géographique moindre : l'eau évaporée retombe localement sous forme de pluie, elle s'infiltre ensuite, alimente les végétaux et les nappes avant de s’évaporer à nouveau. L'eau contenue dans l'atmosphère et dans les sols joue un rôle clef dans la thermorégulation locale de notre planète. Ainsi le cycle local de l'eau influence le climat local.

On retrouve ici l'interrelation liant l'Eau et le Climat : le changement climatique perturbe le cycle de l'eau, de la même manière que les dysfonctionnements du cycle de l'eau impactent le climat.

La diminution de l’infiltration et de l’évapotranspiration, en raison des activités humaines, modifie le rechargement de l’atmosphère en eau conduisant au dérèglement du microclimat en place.

De ce fait, le maintien de l’équilibre du cycle local de l’eau et donc de son cycle global apparait comme prioritaire pour lutter contre le changement climatique actuel mais également pour en diminuer ses impacts.