（1）在自然因素中，氣象因素是主導因素。因為在水循環的幾個環節（水分蒸發、水汽輸送、凝結降水、徑流）中除徑流外，其他三個環節都取決於氣象過程。
氣象因素包括大氣環流、風向、風速、溫度、濕度等，另外也存在著一些地理因素，如地形、地質、土壤、植被等。
（2）人為因素主要表現在調節徑流、加大蒸發、增加降水等環節。人類活動不斷改變著自然環境，越來越多地影響水循環的過程。
人類構築水庫、開鑿運河、渠道、河網以及大量開發利用地下水等，改變了水本來的徑流路線，引起水的分布和運動狀況的變化。農業的發展、森林的破壞，引起了蒸發、徑流、下滲等過程的變化。城市和工礦區的大氣汙染和“熱島效應”也可改變本地區的水循環狀況。
3.水循環中的汙染與自淨
水體是地麵水（河流、湖泊、沼澤、水庫）、地下水和海水的總稱。在環境科學領域，水體不僅僅指的是水，它還包括水中的溶解物、懸浮物、水生生物和底泥，它一般被當做是一個完整的生態係統來看待。
（1）水體汙染
所謂水體汙染就是指進入水體的汙染物造成該水體中某些物質（特別是對生物有毒性的或造成水體水質惡化的物質）超過了水體的本底值或水體的自淨能力，從而使得該水體部分或全部失去它的功能或用途。這裏所說的本底值指的是環境本底值，即環境背景值。環境背景值是環境要素在未受汙染情況下化學元素的正常含量，以及環境中能量分布的正常值。測定環境背景值的確定方法是，首先在遠離汙染源的地方采集樣品，分析測定化學元素含量，再運用數理統計等方法檢驗分析結果，然後取分析數據的平均值（或數值範圍）作為背景值。環境背景值的測定，為環境質量的評價和預測，為汙染物在環境中遷移轉化規律的研究和環境標準的製定等提供了重要的依據。有了環境背景值，人類在水循環中的負麵作用就有了一個參考，促使人們能更合理地開發和利用水資源。
人類生產生活排出的汙染物通過不同的途徑進入水循環。礦物燃料燃燒產生二氧化硫和氮氧化物，可以形成酸雨，進而把大氣汙染轉變為地麵水和土壤的汙染。大氣中的顆粒物也可通過降水等過程返回地麵，土壤和固體廢棄物受降水的衝洗、淋溶等作用，其中的有害物質通過徑流、滲透等途徑，參加水循環而遷移擴散。
人類排放的工業廢水和生活汙水，使地表水或地下水受到汙染，最終也使海洋受到汙染。
水在循環過程中，沿途挾帶的各種有害物質，可由於水的稀釋擴散、降低濃度而無害化，這是水的自淨作用。
但也可能由於水的流動而造成其他地區或更大範圍的汙染。
在水受到汙染之後，除了人類采取的補救措施外，由於水存在一個循環係統，水也能對汙染物作出反應，使水體恢複正常，我們稱之為水的自淨能力。
（2）水體自淨
水體自淨是發生在受到汙染（特別是有機汙染）的水體中的一個生態學過程，在這個過程中微生物消耗或吸收了水中的汙染物，使得水或水體向淨化的方向轉變，造成這一轉變的生物化學過程常被稱作生物降解。生物降解是指在微生物作用下，有機化合物轉化為低級有機物和簡單無機物的過程。
生物降解分為好氧生物降解和厭氧生物降解。前者是指在溶解氧（氧分子）存在的條件下，由好氧微生物完成的生物化學反應；後者是指在氧氣不足或無氧氣的情況下，由厭氧微生物完成的生物化學反應。有的微生物既能在有氧條件下進行生物化學反應，也能在無氧或缺氧條件下進行生物化學反應，我們稱之為兼性微生物。