Atmosfer ve hidrosfer arasındaki ilişki, su döngüsü ile açıklanır:
Buharlaşma: Güneş ısısının etkisiyle denizlerden, göllerden ve akarsulardan su buharlaşarak atmosfere yükselir.
Yoğuşma: Atmosferde yükselen su buharı soğur ve yoğunlaşarak bulutları oluşturur.
Yağış: Bulutlardaki su damlacıkları birleşip ağırlaştığında yağmur, kar veya dolu olarak yeryüzüne düşer.
Su Döngüsü: Bu şekilde su, atmosfer ve hidrosfer arasında sürekli bir döngü halindedir. Atmosferdeki nem oranı, hidrosferdeki su miktarına bağlıdır. Aynı şekilde, atmosferdeki sıcaklık değişimleri hidrosferdeki suyun fiziksel halini etkiler.
Kısacası, atmosfer ve hidrosfer birbirine bağımlı iki küredir. Su döngüsü sayesinde aralarındaki denge korunur.