Phá rừng tác động đến chu trình nước bằng cách giải phóng hơi nước trở lại bầu khí quyển. Nếu không có cây cối và các thảm thực vật khác cần thiết để duy trì tính toàn vẹn của đất, đất rừng có thể nhanh chóng trở thành sa mạc cằn cỗi thiếu độ ẩm cần thiết để duy trì các hồ và sông ở địa phương.
Vòng tuần hoàn nước là một hệ thống phức tạp giữ nước trên Trái đất ở trạng thái tuần hoàn liên tục. Cây cối và các khu vực có rừng đóng một vai trò quan trọng trong chu trình nước và có thể là yếu tố chính trong việc xác định khí hậu và lượng mưa của địa phương và duy trì các điều kiện đất quyết định dòng chảy và thậm chí cả tỷ lệ bốc hơi của khu vực. Việc mất các diện tích rừng có thể có ảnh hưởng sâu sắc đến cách chu trình nước chuyển nước giữa mặt đất và khí quyển trên quy mô khu vực hoặc thậm chí toàn cầu.Cây cối không chỉ đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì chất lượng nước mà còn truyền hơi ẩm từ đất trở lại bầu khí quyển thông qua một quá trình được gọi là thoát hơi nước. Cây cối cũng là kho lưu trữ độ ẩm, với cây cối và thảm thực vật của rừng nhiệt đới Amazon giữ hơn một nửa lượng nước của hệ sinh thái địa phương. Phá rừng dẫn đến xói mòn đất nhanh hơn và có thể dẫn đến sự gián đoạn lớn trong dòng chảy cần thiết để bổ sung các dòng sông và suối ở địa phương.
