Dans la nature, l'eau existe sous plusieurs états :

  • liquide : la pluie, une rivière, un lac, un fleuve, la mer...
  • solide : la glace, la neige, le verglas, la grêle...
  • gazeux : la vapeur d'eau

À l'état liquide, l'eau s'écoule, elle peut prendre la forme d'un récipient et sa surface est horizontale. À l'état solide, la glace ne s'écoule pas, elle peut être prise dans les mains et ne peut pas prendre la forme d'un récipient. À l'état gazeux, la vapeur d'eau n'est pas visible. Il y en a pourtant partout dans l'air que l'on respire.

L'eau liquide se transforme en glace et la glace se transforme en eau liquide quand la température est de 0°C. Au-dessus de 0°C, l'eau est à l'état liquide. Au-dessous de 0°C, l'eau est à l'état solide (glace). La transformation de l'état liquide à l'état solide s'appelle la solidification. La transformation de l'état solide à l'état liquide s'appelle la fusion.

L'eau liquide peut aussi se transformer en vapeur d'eau et la vapeur d'eau en eau liquide. Sous l'effet de la chaleur (du Soleil notamment), l'eau liquide s'évapore et se transforme en vapeur d'eau (par exemple lorsqu'il a plu, il y a une flaque d'eau liquide sur le sol. Quelques jours plus tard, sous l'effet de la chaleur de Soleil, l'eau "a disparu" et s'est transformée en vapeur d'eau invisible). La transformation de l'état liquide à l'état gazeux s'appelle l'évaporation. A l'inverse, la vapeur d'eau, lorsque la température baisse, se refroidit et se transforme en gouttes d'eau liquide qui forment des nuages (par exemple, on peut voir de la vapeur d'eau qui s'est transformée en gouttes d'eau liquide quand il y a de la buée ou du brouillard). La transformation de l'état gazeux à l'état liquide s'appelle la condensation.

Dans la nature, c'est toujours la même eau qui est réutilisée. On appelle cela un cycle : elle passe d'un état à un autre de manière régulière. Les gouttes d'eau liquide ou solide des nuages vont retomber sous forme de pluie, de neige ou de grêle. On appelle cela des précipitations. Ces précipitations ruissellent sur le sol pour rejoindre les rivières, les mers ou alors elles s'infiltrent dans le sol en traversant des roches pour rejoindre des nappes phréatiques (ce sont des réserves d'eau liquide sous la surface de la terre). L'eau des nappes phréatiques ressort sous forme de sources (comme des cascades) pour alimenter les rivières. Sous l'effet de la chaleur du Soleil, l'eau des mers, des rivières, des lacs s'évapore et se transforme en vapeur d'eau. En montant dans le ciel, au contact d'un air froid, la vapeur d'eau se condense et se transforme en petites gouttes d'eau liquide qui vont former les nuages. Puis le cycle de l'eau va recommencer.