在對水的起源的理解上仍然存在很大差異。當前有大約32種關於水形成的理論。

以下是一些主要理論。一種理論認為，在地球形成之前，原始物質中存在原始的H2O分子星雲，這類似於隕石，其平均水含量為0.5％。大地形成後，它下降到大地上，從而給了大地水。

另一個理論是，直到地球形成，才形成水的原始元素（氫和氧）。氫和氧在合適的條件下結合。生成羥基（OH）。羥基經歷複雜的變化以形成水（H2O）。

荷蘭天文學家奧特（Otter）認為，地球的主要來源是地球內部岩石圈的上地幔。岩石圈中一半的物質由矽組成，包括矽酸鹽和水。這些岩石在一定溫度和適當條件（例如火山噴發）下會脫水，從而形成了地球的水。美國學者肯尼迪等人認為，岩石在熔化過程中完全混合時，它們含有75％的矽酸鹽和25％的水。在地球的早期形成中，火山噴發頻繁，從而加速了地下水的形成。由於地球內部的高溫，地球上的水仍在增加。在這項研究中，有資料表明，在過去的1000年中，海洋表面增加了130萬。但是，近幾十年來海洋水位的快速上升可能主要是由於全球變暖造成的。

地球上的生命起源與水的存在密切相關。可以說，如果沒有水，那麼地球上就不可能存在人類生命和所有其他生物。在所有活生物體中，含水量最大的生物是人類。

地球被稱為“水星球”，伴隨著這個名字而來的是一個水資源豐富世界的形象。從太空拍攝的照片中，我們可以看到我們的星球水比陸地多。然而，在地球上所有的水中，超過99%的地球水不能被人類和許多其他生物利用——只有大約0.3%的淡水存在於湖泊、河流和沼澤的地表水。液態水覆蓋了地球表面的70%，這使得地球在太陽系中獨一無二。但是水是從哪裡來的還是個謎。

在地球形成早期，地球表面太熱了，任何水都會蒸發到太空中。科學家們認為，今天在地球上的水，可能是來自後來撞擊冷卻後的地球的小行星或彗星。 但也許不是。地球目前的水分至少有一部分來自地球形成過程中深藏在內部的塵埃顆粒。

為了弄清楚地球的水來自哪裡，科學家們在水分子中觀察了氘轉化為氫。氘是氫的一種同位素，其核心含有一個質子和一箇中子，而氫原子只有一個質子。 宇宙中氘和氫的比例在20世紀60年代後不久就固定了。但是不同的過程可以在某些地方改變這個比例。在地球上，氫可以被太陽風從大氣中剝離出來，氘可以透過彗星撞擊被新增進來。 我們知道地球在過去曾被一些相當大的東西撞擊過，你只要看看月球上的隕石坑就能想象出地球經歷了什麼，一些撞擊體可能含有富含氘的水。

然而，任何可能被困在地球深處的水都不會經歷這些過程。棘手的是找到它——由於地球頻繁的構造活動，地球表面的大部分在它45億年的歷史中的某個時刻被融化，然後重新凝固，與表面的改變物質混合在一起。 科學家在加拿大巴芬島和冰島的火山岩中發現了古代水的可能痕跡。這兩個地點都有起源於同樣的火山噴發氦和鉛的同位素表明這些岩石是古代地幔的殘餘。

如果這些岩石真的沒有經歷地質迴圈，那麼任何困在裡面的水可能會保持地球上氘和氫的原始比例。在分析了摻有橄欖石的玄武質岩石後，研究小組發現它們的比例是有史以來最低的。 到目前為止，還沒有測量到彗星中水氘和氫的比率如此之低。然而，在一些球粒隕石中也發現了類似的比率。

科學家從對太陽的測量中知道，在聚集形成行星的塵埃和氣體的旋轉圓盤中，原始比率也很低。 地球似乎直接從圓盤中的塵埃中繼承了水分。因此，地球上的水是在行星形成過程中形成的，而不是後來由於撞擊富含水的物質而形成的。 一些火星隕石的地幔碎片也可能具有較低的氘氫比。如果是這樣的話，水在原太陽塵埃顆粒上的直接堆積可能是水在行星體內滯留的一個重要機制。

淡水並不是完全沒有鹽分的，只是溶解在水裡的鹽分比較少，遠遠低於我們體液的鹽分濃度，因此，我們會認為是淡水。

淡水含鹽濃度為0.01-0.5‰，而海水為16-47‰，而人類血液含鹽濃度為10‰左右，因此人不能飲用海水，會越喝越渴，高濃度海水進入體內會導致血液濃度快速上升。

鹹水和淡水只是人為的分類。那為何水會有這麼大的濃度差異呢？是因為陸地上的水流向大海，並帶去了大量鹽分，水可以蒸發透過下雨又到了陸地上，但是鹽分卻留在了大海里，於是海水的濃度就隨著時間的推移變得越來越高。有科學家甚至指出，遠古時代海水是淡水。

雨水是淡水是很容易理解的，但雨水也並非純淨的水，尤其是由於現代工業的汙染，雨水也同樣含一定鹽分。當然相當於其他水而言，雨水的鹽分含量是較少的。

雨水落到地表，流動過程中泥沙裡的鹽分會溶解於水中，濃度會上升，但也遠遠低於海水。

地下水的含鹽量一般是高於地表水的，不同地方由於地質差異，鹽分成分差異也比較大，但主要含有鈣和鎂，因此目前測量地下水硬度就是測鈣和鎂的濃度之和。

硬度過高的地下水也是不適合飲用的，雖然不至於像海水那樣越喝越渴，但高濃度的鈣和鎂容易讓人體內產生結石。

淡水和海水的差異是地球的水迴圈系統產生的結果。從總體而言，淡水含量是很少的，只有地球總水量的2.5％，而且大部分淡水是以冰川和雪的形式存在，能被人類利用的只有1％，這也是為什麼我們一直要強調節約用水。