El concepto de balance hídrico deriva del concepto de balance de materia, es decir, que es el equilibrio entre todos los recursos hídricos que entran en un sistema y los que salen del mismo, en un intervalo de tiempo determinado. Sintéticamente puede expresarse por la fórmula:

${\displaystyle Estado_{t+1}=Estado_{t}+\sum _{i=1}^{N}Entradas_{i}-\sum _{j=1}^{M}Salidas_{j}}$

Para la determinación del balance hídrico se debe hacer referencia al sistema analizado. Estos sistemas pueden ser, una cuenca hidrográfica, un lago natural o un embalse; incluso una región, un país o el mismo cuerpo humano.

A grandes rasgos, el agua total disponible para uso humano es la que entra al sistema en forma de precipitación menos la que se pierde por evaporación. Sin embargo, mucha de esta agua en términos utilitarios se puede perder por inundaciones en áreas pobladas o flujos que ocurren en áreas lejanas a poblaciones humanas. La distribución desigual del agua en todo el mundo hace que los humanos hoy día no podamos depender únicamente de esta disponibilidad por precipitación-evaporación. Otras fuentes y formas de colectar agua que alteran el balance hídrico del mundo o de una región específica son el derretimiento de capas de hielo, extracción de agua de pozos (acuíferos), transportar agua de regiones remotas, o la desalinización del agua de mar. Sitios urbanos suelen imponer muchas de estas presiones tanto local como regionalmente, impactando la calidad y cantidad del recurso hídrico que lleva a consecuencias económicas. Por ejemplo, al crecimiento poblacional le acompaña una mayor demanda por recursos como el agua, la cual se encuentra amenazada en su calidad y cantidad y la demanda por ella va en aumento.^[1]​