L'eau douce se trouve dans, sur et au-dessus de la Terre. On la trouve dans les lacs d'eau douce, les rivières, les marécages, les ruisseaux, les estuaires, les icebergs, les glaciers et les réservoirs artificiels. Des quantités infimes d'eau sont présentes dans l'atmosphère, dans le sol et dans les organismes biologiques. L'eau douce peut également être trouvée à quelques kilomètres du sol.
Près de 97 % de l'eau mondiale est salée ou de l'eau de mer, tandis que l'eau douce ou l'eau de surface représente environ 3 % de l'approvisionnement total en eau. Environ 30 pour cent de ces eaux de surface sont des eaux souterraines, tandis que les glaciers et les calottes glaciaires constituent les 70 pour cent restants. Les glaces permanentes situées dans les régions polaires et les glaciers de montagne constituent le plus grand réservoir d'eau de surface au monde. Les icebergs, les glaciers et la glace de lac se forment à partir de sources d'eau douce. La plupart des icebergs et des glaciers sont toujours solides depuis jusqu'à 15 000 ans.
Des milliards de personnes dans le monde dépendent des eaux souterraines comme principale source d'eau douce. L'approvisionnement en eau souterraine est reconstitué par la pluie, la neige, la grêle et d'autres sources d'eau qui s'infiltrent dans le sol et descendent dans la nappe phréatique. Aux États-Unis, les sources d'eau douce sont l'eau de surface ou l'eau des barrages et des lacs artificiels. L'eau est généralement traitée et distribuée comme eau potable pour un usage public, à des fins d'irrigation et pour une utilisation dans l'alimentation thermoélectrique pour refroidir les équipements de production d'électricité.