Существует несколько направлений использования водных ресурсов. Наиболее важным из них является удовлетворение потребностей человечества в пресной воде. Для этого широко используются речные воды. По одним оценкам ежегодно через реки проходит около 47 тыс. км³, по другим лишь 40 тыс. км³. Это не так уж и много, если учесть, что из этого количества реально можно использовать менее 50%. Потребность же в пресной воде постоянно растет. В 1980 г. она составляла 3,5 тыс. км³ в год, а к 2000 г. должна возрасти до 5 тыс. км³ в год. Почти 65% всей речной воды потребляется в сельском хозяйстве, где очень велик ее безвозвратный расход, особенно на орошение. Такой рост потребления при неизменных ресурсах речного стока создает угрозу возникновения дефицита пресной воды. Многие страны уже давно испытывают такой дефицит.

Для решения проблемы водообеспечения человечество использует различные пути. Главный из них— экономия воды, уменьшение ее потерь благодаря внедрению более современных способов и технологий. Большое значение имеет также сооружение водохранилищ. В настоящее время в мире создано более 30 тыс. водохранилищ, общий объем которых составляет 6,5 тыс. км³. Это в 3,5 раза превосходит единовременный объем воды во всех реках земного шара. Вместе взятые, водохранилища занимают площадь 400 тыс. км², что в 10 раз превышает площадь Азовского моря. К странам с наибольшим числом крупных водохранилищ относятся США (водохранилища на реках Миссури и Колорадо) и Россия (Волжский и Енисейский каскады водохранилищ).

Из других мер решения водной проблемы можно назвать:

• а) опреснение морской воды (страны Персидского залива, Средиземноморья, Туркменистан, юг США, Японии, острова Карибского моря),
• б) перераспределение речного стока во влагоизбыточных районах (США, Канада, Австралия, Индия, Мексика, Китай, Египет, ряд стран СНГ.

Последнее требует особенно осторожного подхода, т.к. в крупных масштабах может принести больше экологического ущерба, чем экономической выгоды. Помимо этого воду транспортируют в морских танкерах, передают по дальним водопроводам, а также рассматриваются идеи транспортировки антарктических айсбергов в страны жаркого пояса.

Речной сток широко используется также для получения энергии. Существует три категории гидро-энергетического потенциала. Теоретический (валовый) гидропотенциал обычно оценивается в 30-50 трлн. кВт/ч возможной выработки электроэнергии в год, технический потенциал примерно в 20 трлн. кВт ч в год. Но обычно исходят из экономического потенциала, т.е. той части валового и технического, использование которой в настоящее время экономически оправдано. Этот потенциал, по большинству имеющихся оценок, достигает почти 10 трлн. кВт ч в год. Из отдельных крупных регионов Земли наибольшим экономическим потенциалом обладает зарубежная Азия (27%), Латинская Америка (19%), далее следуют Африка и Северная Америки, СНГ, зарубежная Европа и Австралия. Надо также иметь в виду, что в зарубежной Европе этот потенциал уже использован на 70%, тогда как в зарубежной Азии — на 14%, а в Африке — всего на 3%. Среди отдельных стран по размерам экономического гидропотенциала выделяется «первая шестерка»: Китай, Россия, США, Заир, Канада, Бразилия.

В настоящее время источником пресной воды являются подземные воды, которые используются также для лечебных (минеральные воды) и отопления (термальные источники) целей. Запасы подземных вод очень велики, но возобновляются они крайне медленно. Это должно быть учтено при их использовании. Важна проблема охраны подземных вод от загрязнения. Наиболее подвержены загрязнению самые близко расположенные к поверхности грунтовые воды. Нарушения состояния более глубоких межпластовых вод вызывают буровые скважины, особенно в районах нефтегазодобычи.