જળ ચક્ર એવી પ્રક્રિયાનું વર્ણન કરે છે જે સમગ્ર હાઇડ્રોસ્ફિયર દરમિયાનમાં જળની હલચલને વેગ આપે છે. જોકે, "સંગ્રહમાં" ખરેખર ચક્ર દ્વારા ફરતા જળ કરતાં લાંબા ગાળા સુધી વધુ પડતું જળ હોય છે. પૃથ્વી પર વિશાળ પાણીનું સંગ્રહસ્થાન મહાસાગરો છે. એવો અંદાજ છે કે વિશ્વના પાણી પુરવઠામાંથી 332,500,000 mi (1,386,000,000 km) આશરે 321,000,000 mi (1,338,000,000 km) જથ્થો મહાસાગરોમાં સંગ્રહાયેલો છે અથવા તે હિસ્સો 95 ટકા છે. એવો પણ અંદાજ છે કે મહાસાગરો બાષ્પીભવન થયેલા જળમાં 90 ટકા વરાળ પુરવઠો પૂરો પાડે છે જે જળચક્રમાં જાય છે. 

ઠંડા વાતાવરણના ગાળાઓ દરમિયાનમાં વધુ બરફ ટોપીઓ અને શિલાઓ રચાય છે અને વૈશ્વિક જળ પુરવઠાનો પૂરતો જથ્થો બરફ તરીકે વધારો કરે છે જેથી જળ ચક્રના અન્ય ભાગમાં માત્રામાં ઘટાડો કરી શકાય. ગરમ સમયગાળામાં આ પ્રક્રિયા ઊંધી થાય છે. છેલ્લી બરફ શિલાએ કે જેણે પૃથ્વીના જમીન જથ્થાનો એક તૃતીયાંશ ભાગ આવરી લીધો હતો તેના પરિણામે મહાસાગરો આજે આશરે 400 ફૂટ (122 m) આજના કરતાં નીચા હતા. આશરે 125,000 વર્ષો પહેલાં છેલ્લી વૈશ્વિક "ગરમ અવધિ" દરમિયાન સમુદ્રો અત્યારના કરતાં ઊંચા હતા. આશરે ત્રણ મિલીયન વર્ષો પહેલાં મહાસાગરો કદાચ 165 ફૂટ (50 m) ઊંચા હશે.

2007માં ઇન્ટરગવર્નમેન્ટલ પેનલ ઓન ક્લાઇમેટ ચેંજ (આઇપીસીસી)(IPCC) સમરી ફોર પોલિસીમેકર્સમાં એવી વૈજ્ઞાનિક સંમતિ સાધવામાં આવી હતી કે જળ ચક્ર આખી 21મી સદી ઉગ્ર થતું રહેશે, જોકે તેનો અર્થ એવો નથી કે દરેક પ્રદેશોમાં કરા વર્ષામાં વધારો થશે. ઉષ્ણકટીબંધની હદવાળા જમીન પ્રદેશોમાં-સ્થળો કે પહેલેથી જ સંબંધિત રીતે સૂકા છે- ત્યાં કરા વર્ષામાં 21માં સદી દરમિયાનમાં ઘટાડો થશે, જે દુષ્કાળની શક્યતાઓમાં વધારો કરશે. ઉષ્ણકટીબંધના પોલવર્ડ માર્જિન્સ પાસે સૂકુ વાતાવરણ હોવાનો અંદાજ છે. (ઉદાહરણ તરીકે મેડીટેરેનીયન બેઝિન, દક્ષિણ આફ્રિકા, દક્ષિણ ઓસ્ટ્રેલીયા, અને દક્ષિણપશ્ચિમ યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ). વિષુવૃત્તીય પ્રદેશો નજીક વાર્ષિક કરા વર્ષાની માત્રામાં વધારો થવાની સંભાવના સેવાય છે જે પ્રવર્તમાન આબોહવામાં ભેઝવાળા અને ઊંચા અક્ષાંશ પર હોવાનું મનાય છે. આ મોટા પાયાના નમૂનાઓ આઇપીસીસીના 4થા મૂલ્યાંકનના ભાગ તરીકે વિવિધ આંતરરાષ્ટ્રીય સંશોધન કેન્દ્રો ખાતે મોટે ભાગે દરેક આબોહવા મોડેલ નકલો હાથ ધરવામાં આવે છે. 

બરફશિલાઓનું પીગળવું એ પણ જળ ચક્રનું ઉદાહરણ છે, જેમાં કરા વર્ષથી બરફ શિલાઓ તરફના જળ પુરવઠા ઓગળવાની અને તાપમાનમાં થતાં ફેરફાર સાથે તાલ મિલાવી શકતી નથી. 1850થી બરફ શિલાઓની ઓગળવાની પ્રક્રિયા સખત છે

જળ ચક્રમાં ફેરફાર કરતી માનવ પ્રવૃત્તિઓમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:


સમય વીતતા થયેલા ફેરફારો
બાયોજિયોકેમિકલ ચક્ર પર અસર
વર્ણન
ભૂસ્તરીય સમય ઉપર ધીમુ નુકસાન