Le cycle hydrologique est appelé un système fermé car la quantité d'eau sur Terre ne fluctue pas. Bien que l'eau change de forme au fur et à mesure qu'elle s'écoule dans le cycle hydrologique, il n'y a pas d'entrée ou de sortie significative de l'eau de la planète. La pluie, la neige et la glace qui tombent sur la planète finissent par fondre et s'évaporer, remplaçant ainsi l'eau qui s'est précipitée de l'atmosphère.
La grande majorité de l'eau sur la planète Terre est là depuis des milliards d'années. Alors que de petites quantités d'eau sont formées ou décomposées dans divers processus chimiques, les processus ont tendance à s'équilibrer. Par exemple, la respiration aérobie transforme l'oxygène et le sucre en dioxyde de carbone et en eau en libérant de l'énergie. À l'inverse, les plantes décomposent l'eau au cours de la photosynthèse pour produire de l'oxygène et du sucre.
Bien que l'eau ne quitte jamais la planète en quantités significatives, l'eau cesse parfois de s'écouler dans le cycle hydrologique pendant un certain temps. Par exemple, l'eau qui compose les calottes glaciaires polaires est gelée depuis des millions d'années, et très peu d'entre elles ont coulé dans un océan ou formé un nuage dans l'atmosphère depuis le moment où elle a gelé. Les scientifiques pensent que l'eau de la Terre pourrait provenir de la forme de comètes s'écrasant sur la planète il y a plusieurs milliards d'années.