水循环是众多生物地质化学循环之一[14]。而水流在众多的生物地质化学循环中皆扮演着重要的角色。径流多负责把被腐蚀的沉积物与磷[15]由陆地传送至水中生物。在陆地被水流侵蚀后，一些可溶的盐便会溶入水中。而海水的盐度亦被此控制。在耕地中使用含有丰富磷的肥料且遇到大雨时，大量此类肥料会被冲至河流中，令湖泊被富营养化。水流及地下水流在氮循环中亦有举足轻重的作用，它们皆为水中生物带来大量氮化物。然而氮化物亦产生一个很严重的问题，当农场把含有硝酸盐的肥料经水道系统排放至墨西哥湾，在密西西比河的出口便会产生一个缺氧的海洋区域。水流在碳循环中负责传送一些已被侵蚀岩石及泥土[16]以被视为一个重要的角色