A maneira mais fácil de entender a relação floresta-água é conhecendo o ciclo hidrológico na floresta.

A água de chuva que se precipita sobre uma mata, segue dois caminhos: volta à atmosfera por evapotranspiração ou atinge o solo, através da folhagem ou do tronco das árvores. Na floresta, a interceptação da água acima do solo garante a formação de novas massas atmosféricas úmidas, enquanto a precipitação interna, através dos pingos de água que atravessam a copa e o escoamento pelo tronco, atingem o solo e o seu folhedo. De toda a água que chega ao solo, uma parte tem escoamento superficial, chegando de alguma forma aos cursos d’água ou aos reservatórios de superfície. A outra parte sofre armazenamento temporário por infiltração no solo, podendo ser liberada para a atmosfera através da evapotranspiração, manter-se como água no solo por mais algum tempo ou percolar como água subterrânea. De qualquer forma, a água armazenada no solo que não for evapotranspirada, termina por escoar da floresta paulatinamente, compondo o chamado deflúvio, que alimenta os mananciais hídricos e possibilita os seus usos múltiplos.

Os impactos do desmatamento de uma floresta, traduzem-se em:
- Aumento do escoamento hídrico superficial
- Redução da infiltração da água no solo
- Redução da evapotranspiração
- Aumento da incidência do vento sobre o solo
- Aumento da temperatura
- Redução da fotossíntese
- Ocupação do solo para diferentes usos
- Redução da flora e fauna nativas (BRAGA,1999)

Assim, como efeitos principais neste cenário ambiental de degradação, podem ser facilmente identificados:
- Alteração na qualidade da água, através do aumento da turbidez, da eutrofização e do assoreamento dos corpos d’água
- Alteração do deflúvio, com enchentes nos períodos de chuva e redução na vazão de base quando das estiagens
- Mudanças micro e mesoclimáticas, esta última quando em grandes extensões de florestas
- Mudança na qualidade do ar, em função da redução da fotossíntese e do aumento da erosão eólica
- Redução da biodiversidade, em decorrência da supressão da flora e fauna local
- Poluição hídrica, em função da substituição da floresta por ocupação, em geral inadequada, com atividades agropastoris, urbanas e industriais.

As áreas de acentuada declividade também merecem uma atenção especial na sua proteção com cobertura florestal, em função do risco de erosão e de deslizamentos do solo, acarretando em problemas de aumento de assoreamento nos corpos d’água.

Não é só para o meio rural que a boa relação entre floresta e água é importante. Cada vez mais, e principalmente nas áreas urbanas da zona costeira brasileira, a conservação e recuperação das áreas de proteção dos mananciais hídricos tornam-se essenciais. Nesta região o aumento populacional, com conseqüente incremento no consumo de água e na produção de esgoto e lixo, levam a um eminente colapso na disponibilidade hídrica para abastecimento humano. A poluição e escassez de água decorrentes da ocupação urbana inadequada, são fatores determinantes na degradação da floresta, especialmente no bioma Mata Atlântica. Ao mesmo tempo, o desmatamento em terrenos declivosos e a destruição das várzeas para ocupação urbana desordenada, cria áreas críticas de risco, particularmente para as populações de baixa-renda.