太阳照射着地球，每年要消耗3×10²³卡的热量，大约相当于350亿亿度电，这占地球接收到的太阳能总量的25%，大约是人类能耗总量的1800倍。这些能量足以将地球表面51.1万立方千米的水蒸发为水汽。大约每6年，地球蒸发水所用的能量就相当于可控核聚变可开发的总能量。
全球水力资源的总发电量约为15.8万亿千瓦时，其中亚洲占据50%，南美洲占18%，北美洲为14%，欧洲占8%，非洲占9%，大洋洲占1%。然而，可开发的水电发电量仅占蒸发总能量的百万分之五。如果将可发电总量的利用率提升万分之一，就能满足人类的能源需求，这大约是2023年全球发电量的10倍，是2023年一次能源总量的2倍。除了水力发电，蒸发水的能量还可以被风力发电所利用。
目前，水力发电和风力发电所使用的资源都是自然形成的。通过调水发电，包括抽水蓄能和二次蒸发带来的风场水电，可以进一步提高水蒸发能量的利用率。尽管风电和水电的成本较低，但将风光水与储能相结合，可以实现能量利用率的显著提升。理论上，将水蒸发能量利用率提升到万分之一是工程上可实现的。
地球各区域之间的水力资源分布极不均匀，主要集中在中国、巴西、俄罗斯、美国、加拿大以及挪威、秘鲁等国土面积较大或水力资源丰富的国家。从全球水力资源的开发情况来看，2017年亚洲的水力资源技术可开发量为24%，而开发程度最高的是欧洲和北美洲，非洲和南美洲地区的开发程度则相对较低。
2017年，全球水电装机规模为12.67亿千瓦，年发电量为41850亿千瓦时，约占全球水力资源技术可开发量的26.5%。尽管欧洲和北美洲的开发程度较高，但其开发潜力有限；而非洲以及除中国以外的南亚、东南亚地区的水电开发程度较低，具有较大的开发潜力；南美洲则基本与全球平均水平持平。
多年来，全球水电发展持续增长，尤其在2000年后出现了显著提升。在全球水力发电排名前十的国家中，中国的占比最高，达到28%，巴西为9%，加拿大和美国均为7%。中国水力技术可开发总量为6.6亿千瓦，年发电量可达3万亿千瓦时。在除中国外的64个“一带一路”沿线国家中，18个国家的水力资源技术可开发量占沿线所有国家总可开发量的92.7%。
此外，从大洋表面蒸发的水约有41.1万立方千米，其中三分之二通过大气降水重新落回海洋，形成水的小循环。其余三分之一被气流带入大陆上空，与陆地上植物蒸腾的水汽以及从土壤和其他水体中蒸发的水汽相结合，在陆地上空遇冷凝结，以雨或雪的形式落到地面。每年陆地上的降水量约达10万立方千米，其中一部分被地面植物截留或通过植物及地面重新蒸发到空中，一部分在地面低洼处汇成湖泊及河流，以河水形式重返海洋，还有一部分则渗入地下，慢慢汇聚成地下水。地下水在土壤和岩石的孔隙中缓慢流动，有的重新流到河床里变成河水，有的则从地下慢慢流入海洋。