Nước tồn tại ở trạng thái khí được gọi là hơi nước. Hơi nước thường hình thành từ nước lỏng thông qua một quá trình gọi là bay hơi, nhưng nó cũng có thể hình thành trực tiếp từ băng thông qua quá trình thăng hoa.
Khi hơi nước nguội đi, nó sẽ trải qua một quá trình ngưng tụ, qua đó các giọt nước nhỏ được hình thành. Nếu những giọt nước này duy trì kích thước nhỏ, chúng sẽ lơ lửng trong không khí, tạo thành mây hoặc sương mù. Nếu các giọt trở nên lớn hơn, chúng sẽ tạo ra lượng mưa dưới dạng mưa, tuyết hoặc mưa đá, tùy thuộc vào nhiệt độ. Trong tự nhiên, nước biến đổi từ trạng thái vật chất này sang trạng thái vật chất khác và di chuyển giữa khí quyển, mặt đất và các khu vực dưới lòng đất, tạo ra chu trình thủy văn, như được chỉ ra bởi Cơ quan Khảo sát Địa chất Arkansas.
