談論地球上的水量平衡，是有前提條件的。這個前提條件就是一個假設和一個客觀事實。一個假設，是把地球作為一個封閉的大係統來看待，也就是假設地球上的總水量無增無減，是恒定的；一個客觀事實，是基於地球上天然水的統一性，地球上水的大小循環使地球上所有的水都納入到一個連續的、永無休止的循環之中。
問題是地球上的水量是衡定的嗎？事實上，地球上的水有增加的因素，也有減少的因素。
在晴朗的萬裏夜空，我們常常可以看到一道白光劃破天際，這是來自茫茫宇宙空間的星際物質，以極大的速度穿越地球周圍厚厚的大氣層時，由於巨大的摩擦力產生高溫，使這些星際物質達到熾熱程度，我們稱之為流星。當然，這種流星發生在白晝，通常是看不見的。這些流星在高速穿越地球大氣層時，未被燃燒殆盡而能夠到達地球表麵是極少的，以鐵質為主叫隕鐵，以石質為主叫隕石，以冰為主叫隕冰（這是極難見到的）。這些星際物質，都含有一定量的水，一年大約使地球增加0．5立方千米的水。
太陽這顆恒星同其他恒星一樣，主要是由熾熱的氫和氦構成。太陽表麵被一層厚數千千米呈玫瑰色的太陽大氣所包圍，稱為色球層。色球層的外部溫度極高（幾萬攝氏度），能量也大，尤其是當有周期性的太陽色球爆發（又叫耀斑）時，所發出的能量極大，能射出很強的無線電波，大量的紫外線、X射線、γ射線，還可以把氫原子分解為高能帶電的基本粒子——質子，拋向宇宙空間，有些能夠到達地球，並且在地球大氣圈的上層俘獲負電荷而變成氫原子，這些氫原子可能與氧結合生成水分子。在太陽色球層的外麵還包圍著一層很稀疏的完全電離的氣體層，叫日冕。它從色球層邊緣向外延伸到幾個太陽半徑處，甚至更遠。日冕雖然亮度不及太陽光球的1／100萬，隻有在日全食時或用特製的日冕儀才能看到，但它內部的溫度卻高達100萬℃。由於日冕離太陽表麵較遠，受到太陽的引力也就較小，它的高溫能使高能帶電粒子以每秒350千米、遠遠超過脫離太陽係的宇宙速度向外運動。這些粒子中，有相當多是由氫電離產生的離子，它們也會有些進入地球大氣圈並俘獲負電子而成為氫原子，這些氫原子也可能與氧結合成水分子。地球通過這種途徑所增加的水量是很難確定的。
上麵是地球來自它本身以外獲得水量的幾種途徑。地球還可以從它自身增加水量，這主要是來自地球上岩石和礦物組分中化合水的釋放。地質學家們認為，火山噴發時每年從地球深部帶出約1立方千米的呈蒸氣和熱液狀態的原生水。
以上是地球上水量增加的方麵，與此相反，地球還有失去水量的方麵。
在地球大氣圈上層，由於太陽光紫外線的作用，水蒸氣分子在太陽光離解作用下，分解為氫原子和氧原子，因為此處遠離地球表麵，空氣極為稀薄，地球引力又相對減小，各種微粒運動速度極大，當氫原子的運動速度超過宇宙速度，便飛離地球大氣圈進入宇宙空間，這就使地球失去水。
在人類幾百萬年的曆史長河中，現在完全可以認為地球上水量的得失大體相等，也就是說地球上的總水量不變。再換句話說，地球上的水量是衡定的。
當然，在地質曆史，地球上的總水量不能認為是固定不變的，完全可能因為地球內部活動性、火山活動、地表溫度變化等而變化。如果地球上消失到宇宙空間的水大於地球從宇宙中和其自身地幔中獲得的水，地球上的水量就會減少，最終水圈就可能從地球表麵消失。
既然可以認為，在人類曆史的長河裏，地球上的總水量不變，那麼下麵，就概略地談談地球上的水量平衡。
由於水循環，使自然界中的水都時時刻刻在循環運動著。從長遠來看，全球的總水量沒有變化，但對某一地區而言，有時候降水量多，有時候降水量少。某個地區在某一段時期內，水量收入和支出的差額，等於該地區的儲水變化量。這就是水量平衡原理。
例如，一條外流河流域內某段時期的水量平衡，根據水量平衡原理，可以用平衡方程式表示為：
P-E-R=ΔS
（式中：P——流域降水量；E——流域蒸發量；R——流域徑流量；ΔS——流域儲水變量。）
從多年平均來看，ΔS趨於零，所以，流域多年水量平衡方程式為：
=+
（式中：——流域多年平均降水量；——流域多年平均蒸發量；——流域多年平均徑流量。）
全球多年平均水量平衡方程式為：
地球=地球
（式中：地球——地球多年平均降水量；地球——地球多年平均蒸發量。）
全球海洋的蒸發量大於降水量，其多年水量平衡方程式為：