生物的出現使地球水循環發生重大變化。土壤及其中的腐殖質大量持水，而蒸騰作用將根系所及范圍內的水分直接送回空中，這就大大減少了返回湖海的徑流。這使大部水分局限在小范圍地區內循環，從而改變了氣候和減少水土流失。因此，不僅農業、林業、漁業等領域重視水生態的研究，由人類環境的角度出發，水生態也日益受到更普遍的重視。生物體不斷地與環境進行水分交換，環境中水的質（鹽度）和量是決定生物分布、種的組成和數量以及生活方式的重要因素。
降水量的多少，對固著生長的植物影響更大，地區的降水量及灌溉條件常是決定作物產量的關鍵因素。長期處于比較穩定的水分條件下的植物，如湖泊中的沉水植物或荒漠中的旱生植物，表現出高度特化的適應性結構。
一、生物體水分平衡
生物體內必須保持足夠的水分：在細胞水平要保證生化過程的順利進行，在整體水平要保證體內物質循環的正常運轉。而且，水分與溶質質點數目間必須維持恰當比值（滲透勢），因為滲透勢決定細胞內外的水分分布。在多細胞動物中，細胞內缺水將影響細胞代謝，細胞外缺水則影響整體循環功能。
生物體內的水分平衡取決于攝入量和排出量之比。生物受水分收支波動的影響還與體內水存儲量有關；同樣的收支差額對存儲量不同的生物影響不同：存儲量較大的受影響較小，反之則較大。對水生生物來說，水介質的鹽度與體液濃度之比，決定水分進出體表的自然趨向。如果生物主動地逆濃度梯度攝入或排出水分，就要消耗能量，而且需要特殊的吸收或排泌機制。對陸地生物來說，空氣的相對濕度決定蒸發的趨勢，但液體排泌大都是主動過程。大多數生物的體表不全透水，特別是高等生物，大部分體表透水程度很差，只保留幾個特殊部分作通道。
在植物，地下根吸水，葉面氣孔則是蒸騰失水的主要部位，它的開合可調節植物體內的水量。在較高等動物，飲水是受神經系統控制的意識行為，水與食物同經消化道進入體內，水和廢物主要經泌尿系統排出。生物體的某些水通道也是其他營養物質出入的途徑，例如光合作用所需 CO2也經葉面氣孔攝入。因此光合作用常伴有失水。相比之下，陸地動物呼吸道較長，進出氣往復運動，這使一部分水汽重復凝集于管道內。不過水生動物的鰓卻經常暴露在水中，在高滲海水中傾向失水，在淡水中則攝入大量水分。
二、生物進化與水
環境水因子對生物的影響和生物對各種水分條件的適應。生命起源于水中，水又是一切生物的重要組分。生物體內必須保持足夠的水分：在細胞水平要保證生化過程的順利進行，在整體水平要保證體內物質循環的正常運轉。
植物和動物先后進化到陸地上來，它們上陸后面臨的首要問題是水分相對短缺。低等植物的受精過程一部分要在水中進行，因此它們只能生長在潮濕多水的地區。高等植物有復雜的根系可從土壤中吸水，有連續的輸導組織向枝干供水，傳粉機制出現后受精過程可以不用水為媒介。但與動物相比，植物仍有不利處，因為大氣中僅含0.03%的 CO2（0.23毫米汞柱）它經氣孔向內擴散的勢差極小，而水分向外擴散的勢差卻比它大百多倍（24毫米汞柱），所以植物行光合作用吸收 CO2時經常伴有大量的水分丟失。動物呼吸時，外界空氣含21%的氧（159毫米汞柱），氧氣經氣孔向內擴散的勢差比水分向外的勢差大6倍多，因此動物呼吸時的失水問題較小。
水生動物的呼吸器官經常暴露在高滲或低滲水體中，會丟失或吸收水分；陸地動物排泄含氮廢物時也總要伴隨一定的水分丟失；而恒溫動物在高溫環境中主要靠蒸發散熱來保持恒溫，這些都要通過水代謝來調節。很多昆蟲的幼蟲仍棲息水中，兩棲類的幼體也僅生活于水體內。不過，陸生動物的體內受精解決了精卵結合需要液體環境的問題。動物還可借行為來適應環境，這包括尋找水源、躲避日曬以減少失水等等。總之，植物水分生態和動物水分生態除有共性外，還各有特點。
