（1）環境效應
整個人類都生活在全球和地區水循環系統的區域中。中國華北地區開採地下水，加快了水的垂直循環，鹽鹼地面積大量減少。亞馬孫河大尺度土地利用的變化可能影響美洲大部分地區的降雨模式。東南亞土地利用影響範圍將延伸到北美。更有甚者，攜帶污染物的空氣可以從一個洲的局部地區傳播到遙遠的末端，這可以從歐洲和北美的酸化和森林的消亡等綜合徵候證明。由於流域上游超量超采地下水，就使沿海地區海水入侵。又如在一個封閉的湖泊流域的上游大量引水灌溉，會使湖泊如流水量減少，導致湖泊消亡。
在水文循環中，水分與各種各樣的物質接觸，使那些物質混入或溶入其中，並不斷經歷著物理、化學、生物等變化過程，使水體存在著種類繁多的物質。當某種物質的含量超過一定程度的限度，危害人類和生態平衡，就影響水的用途。人類活動會直接或間接地對水文循環產生影響，使得沿程的污染物進入水文循環過程，促使局部地區的環境發生變化，給人們的生活帶來不便。如大量工業廢水不加處理直接排放，化肥、農藥隨降雨徑流進入江河湖泊，並隨著國民經濟的迅速發展而加劇。又如沙塵暴現象，特別是北京地區2000年發生的沙塵暴現象，已引起人們對水文循環效應的足夠重視。反之，在水文循環過程中，如溶入對人體健康有益的元素，就可以供醫用和保健用，如礦泉水。
（2）生態效應
由於水文循環固有的連續性，也會產生連鎖反應。如可以把對景觀的影響從一個區域傳輸到另一個區域，從陸地到水體，從上游到下游，從河流流域到海岸水域。水循環的聯繫及其影響的跨度是很大的，如大氣與土地的聯繫決定了水生生物的物理及化學環境；土地利用方式決定了回灌地下水含水層水量、流入河流中的水量和水質以及水生態系統和海岸生態系統的質量。
水文循環實質上是生物圈中心的“血液流”。所有的人類活動都將干擾著這個流動，從而對陸生、水生、海生等生態系統產生高層次的影響。認識這種相互依賴性，履行人類各種尺度的循環中的權利與義務的合理方法，是依據聯合國文化教育部對生物多樣性和氣候變化的模式，制定全球水循環公約和全球水道德。
為減少水文循環對環境、生態產生的不利影響，保護環境、生態，並使水循環過程對環境與生態帶來有利的影響，不僅要提高社會公眾、專業人員和決策者的水意識，而且要做好水土資源和生態與環境的統一管理，並樹立一個新的水道德觀。
