Rozpoczynając od podstawowych funkcjonalności, woda jest fundamentalnym elementem życia, kształtującym jego otoczenie. Jest ona kluczowym składnikiem utrzymania higieny osobistej, stanowi surowiec oraz narzędzie dla przemysłu, a także dostarcza energię. Nie można zapomnieć o jej roli jako związku chemicznego, który stanowi rozpuszczalnik dla innych substancji.
Proces krążenia wody na naszej planecie obejmuje różne sfery: atmosferę, litosferę oraz biosferę, łącząc wszystkie elementy hydrosfery. Energię napędową dla tego procesu dostarcza promieniowanie słoneczne, które poprzez ciepło powoduje parowanie wody, oraz siła ciężkości, która sprawia, że krople deszczu opadają na ziemię i dzięki niej woda porusza się pod ziemią oraz na powierzchni w postaci rzek.
Biorąc pod uwagę organizmy żywe, każdy z nich wymaga wody. Służy ona jako rozpuszczalnik substancji ustrojowych i jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania każdego organizmu. Bierze udział w większości reakcji metabolicznych, umożliwia transport substancji wewnątrz organizmu, takich jak produkty przemiany materii, składniki odżywcze, hormony i enzymy. Działa także termoregulacyjnie. Woda stanowi około 70% masy ciała dorosłego człowieka. Jest ona również środowiskiem życia dla wielu gatunków zwierząt i roślin, gdzie ilość wody w cytoplazmie roślin wynosi około 75%, a u niektórych zwierząt nawet 90%.
Nie można zapomnieć o konsumpcji wody przez człowieka. Zaleca się spożywanie od 2 do 3 litrów wody dziennie. Woda jest niezbędna również do transportu i rekreacji oraz usuwania odpadów i zanieczyszczeń. Wykorzystanie wody zwiększa się wraz z rozwojem cywilizacyjnym, a potrzeby i możliwości jej wykorzystania rosną, jednak zasoby już nie.
Zasoby wodne są uzależnione od warunków naturalnych, na które wpływ człowieka jest ograniczony. Dlatego tak ważne jest prowadzenie odpowiedzialnej gospodarki wodnej, chroniącej zasoby przed zanieczyszczeniem i optymalizującej jej wykorzystanie. Ludzie korzystają głównie z wód słodkich, które stanowią jedynie 6% całkowitych zasobów wodnych. Wody te dzielą się na opadowe, powierzchniowe i podziemne.
Wzroście konsumpcji wody jest związany nie tylko z rosnącą liczbą ludzi, ale również z rozwojem sektorów takich jak rolnictwo czy przemysł. Rolnictwo zużywa aż 87% całej konsumowanej wody, natomiast przemysł wykorzystuje ją jako podstawę, surowiec i nośnik energii w procesach produkcyjnych.
Zanieczyszczenie wody to problem o różnym charakterze, obejmujący między innymi zanieczyszczenia mechaniczne, koloidalne, biologiczne czy spowodowane przez roztwory. Jednakże rozwój cywilizacyjny daje nam narzędzia do walki z tym problemem, wykorzystując różne metody takie jak ozonowanie, destylacja, filtracja, odwrócona osmoza, sedymentacja, krystalizacja czy wymiana jonowa.