La deforestazione influisce sul ciclo dell'acqua rilasciando il vapore acqueo nell'atmosfera. Senza alberi e l'altra vegetazione necessaria per mantenere l'integrità del suolo, la terra boscosa può rapidamente diventare un deserto arido che non ha l'umidità necessaria per mantenere laghi e fiumi locali.
Il ciclo dell'acqua è un sistema complesso che mantiene l'acqua della Terra in uno stato di continua circolazione. Gli alberi e le aree boschive svolgono un ruolo importante nel ciclo dell'acqua e possono essere un fattore importante nel determinare il clima locale e le precipitazioni e nel mantenere le condizioni del suolo che determinano i tassi di flusso e persino di evaporazione dell'area. La perdita di aree boschive può avere un profondo impatto sul modo in cui il ciclo dell'acqua trasferisce l'acqua tra il suolo e l'atmosfera su scala regionale o addirittura globale.
Gli alberi non solo svolgono un ruolo importante nel mantenimento della qualità dell'acqua, ma trasmettono anche l'umidità dal suolo all'atmosfera attraverso un processo noto come traspirazione. Gli alberi sono anche depositi di umidità, con gli alberi e la vegetazione della foresta pluviale amazzonica che ospitano più della metà dell'acqua dell'ecosistema locale. La deforestazione comporta una più rapida erosione del suolo e può causare gravi interruzioni nel deflusso necessario per riempire i flussi e i fiumi locali.