Chu trình thủy văn được gọi là một hệ thống khép kín vì lượng nước trên Trái đất không dao động. Trong khi nước thay đổi hình thành khi nó chảy qua chu trình thủy văn, không có đầu vào hoặc đầu ra đáng kể của nước từ hành tinh. Mưa, tuyết và băng rơi xuống hành tinh cuối cùng sẽ tan chảy và bay hơi, do đó thay thế nước kết tủa từ khí quyển.
Phần lớn nước trên hành tinh Trái đất đã ở đây hàng tỷ năm. Trong khi một lượng nhỏ nước được hình thành hoặc phân hủy trong các quá trình hóa học khác nhau, các quá trình này có xu hướng cân bằng. Ví dụ, hô hấp hiếu khí biến oxy và đường thành carbon dioxide và nước khi nó giải phóng năng lượng. Ngược lại, thực vật phân hủy nước trong quá trình quang hợp để tạo oxy và đường.
Mặc dù nước không bao giờ rời khỏi hành tinh với bất kỳ số lượng đáng kể nào, nhưng đôi khi nước ngừng chảy trong chu trình thủy văn trong một khoảng thời gian. Ví dụ, nước tạo nên các chỏm băng ở hai cực đã bị đóng băng hàng triệu năm, và rất ít nước chảy trong đại dương hoặc hình thành một đám mây trong khí quyển kể từ thời điểm nó bị đóng băng. Các nhà khoa học suy đoán rằng nước trên Trái đất có thể có nguồn gốc dưới dạng sao chổi đâm vào hành tinh này vài tỷ năm trước.
