Hydrologi er studiet af vandets fordeling, strømning og interaktion. Hydrologi inkluderer aspekter af flere videnskabelige områder, herunder geologi, kemi, jordvidenskab og plantefysiologi. Værktøjer til brug i hydrologi stammer normalt også fra eller har anvendelser inden for disse videnskaber. Derudover har metoder til måling af vejr ofte hydrologiske anvendelser. Måling af vandets bevægelse giver hydrologer mulighed for at vurdere og planlægge drikkevarer, afgrødevækst og erosion ved kysten. Teknologiske innovationer såsom computere og satellitter bidrager yderligere til den nøjagtige indsamling af vandrelaterede data.
Når vand strømmer, er hydrologer ofte nødt til at måle dets bevægelse. Strømmålere måler vandets højde på et givet tidspunkt. En prøveudtagning af aflæsninger over tid er nødvendig for at drage meningsfulde konklusioner. Strømmålere hjælper med at forudsige oversvømmelser ud over at hjælpe vandtransport. Bøjer med lokale højdemåler giver hydrologer mulighed for at indsamle meningsfulde data om vandhøjde og strømning. Dette er nyttigt til styring af fiskeriområder og overvågning af reservoirets niveauer.
Vand, der falder ned fra himlen, kan være af stor interesse for hydrologer. Regnsamlere giver enkle aflæsninger af vandakkumuleringer. Vejrradar kan hjælpe med at vurdere, hvilke områder der måske eller ikke kan blive påvirket af tørke eller oversvømmelser.
Når det er i marken, kan hydrologer anvende mere almindelige stedværktøjer til indsamling af data. Linealer kan måle vandhøjde eller jorderosion direkte. Ved vurdering af jordtæthed (som påvirket af fugt og tilstedeværelse eller fravær af vand) hjælper skalaer med at bestemme vægtforskelle. Mindre præcise, men mere direkte tilgængelige for forskere i marken, er deres hænder til at gøre bredere antagelser om jordfugtighed.
Satellitter er en nylig teknologisk udvikling, der nu anvendes til indsamling af information til hydrologisk analyse. Satellitter med infrarøde kameraer kan måle vandtemperaturen for at hjælpe med at bestemme kilden til vandet ud over mulige fremtidige vejrmønstre. Satellitter, der bruger mikrobølger, kan indsamle oplysninger om ændringer i jordhøjden. Hydrologer kan derefter trække oplysninger om jordens fugtindhold, hvilket hjælper med at forudsige tørke mønstre og derved hjælpe afgrødens vækst.