Le cycle hydrologique est la série de transformations qui se produit au sein de la circulation de l'eau. L’ensemble de ces transformations sont de plus en plus renseignées par la géochimie et tout particulièrement par l'application des traçages isotopiques. Ces analyses permettent de définir pour chacun des systèmes étudiés, l'origine naturelle ou anthropique des éléments chimiques, leurs comportements, leur transport dans des compartiments différents (par exemple, forme dissoute et/ou particulaire pour les fleuves), les schémas de circulation des eaux et fluides profonds et les interactions entre les eaux et les différents types de roches encaissantes. Cet article s'appuie sur des études et des publications scientifiques réalisées par l'auteur et les géochimistes isotopistes du Bureau de recherches géologiques et minières BRGM.