Clima poate influența ciclul hidrologic prin modificarea evapotranspirației (procesul de evaporare și respirație a plantelor), precipitații, și infiltrare în sol. În zonele cu climă uscată, rata de evapotranspirație este mai mare și, prin urmare, mai puțină apă este disponibilă pentru alimentarea intrării la nivelul râurilor și lacurilor. În zonele bogate în precipitații, rata de infiltrare a apei în sol poate fi mai mică și, astfel, mai multă apă poate curge în râuri și lacuri. Schimbările climatice pot afecta ciclul hidrologic prin modificarea temperaturii și cantității de precipitații, și prin urmare, pot avea consecințe majore asupra resurselor de apă potabilă și a agriculturii.