Η υδρολογία είναι η μελέτη της κατανομής, της ροής και της αλληλεπίδρασης του νερού. Η υδρολογία περιλαμβάνει πτυχές διαφόρων τομέων της επιστήμης, όπως η γεωλογία, η χημεία, η επιστήμη του εδάφους και η φυσιολογία των φυτών. Τα εργαλεία για χρήση στην υδρολογία συνήθως προέρχονται ή έχουν και αυτές τις επιστήμες. Επιπλέον, οι μέθοδοι μέτρησης του καιρού έχουν συχνά υδρολογικές χρήσεις. Η μέτρηση της κίνησης του νερού επιτρέπει στους υδρολόγους να εκτιμήσουν και να σχεδιάσουν πόσιμο πόρο, την ανάπτυξη των καλλιεργειών και την παράκτια διάβρωση. Τεχνολογικές καινοτομίες όπως υπολογιστές και δορυφόροι συμβάλλουν περαιτέρω στην ακριβή συλλογή δεδομένων που σχετίζονται με το νερό.
Καθώς ρέει νερό, οι υδρολόγοι συχνά πρέπει να μετρήσουν την κίνησή του. Οι μετρητές ροής μετρούν το ύψος του νερού ανά πάσα στιγμή. Απαιτείται δειγματοληψία μετρήσεων με την πάροδο του χρόνου προκειμένου να εξαχθούν ουσιαστικά συμπεράσματα. Οι μετρητές ροής συμβάλλουν στην πρόβλεψη των πλημμυρών, καθώς και στη μεταφορά των υδάτων. Οι σημαντήρες με τοπικές συσκευές μέτρησης υψομέτρου επιτρέπουν στους υδρολόγους να συλλέγουν σημαντικά δεδομένα σχετικά με το ύψος και τη ροή του νερού. Αυτό είναι χρήσιμο για τη διαχείριση των αλιευτικών περιοχών και την παρακολούθηση των επιπέδων των ταμιευτήρων.
Το νερό που πέφτει από τον ουρανό μπορεί να έχει μεγάλο ενδιαφέρον για τους υδρολόγους. Οι συλλέκτες βροχής δίνουν απλές μετρήσεις της συσσώρευσης νερού. Το ραντάρ καιρού μπορεί να βοηθήσει στην εκτίμηση των περιοχών που ενδέχεται να επηρεαστούν ή όχι από ξηρασίες ή πλημμύρες.
Όταν βρίσκονται στο πεδίο, οι υδρολόγοι μπορούν να χρησιμοποιούν πιο κοινά εργαλεία για τη συλλογή δεδομένων. Οι κυβερνήτες μπορούν να μετρήσουν άμεσα το ύψος του νερού ή τη διάβρωση του εδάφους. Κατά την εκτίμηση της πυκνότητας του εδάφους (όπως επηρεάζεται από την υγρασία και την παρουσία ή την απουσία νερού), οι κλίμακες βοηθούν στον προσδιορισμό των διαφορών βάρους. Λιγότερο ακριβείς, αλλά πιο άμεσα διαθέσιμοι στους ερευνητές του χώρου, είναι τα χέρια τους για να κάνουν ευρύτερες υποθέσεις σχετικά με την υγρασία του εδάφους.
Οι δορυφόροι είναι μια πρόσφατη τεχνολογική εξέλιξη που χρησιμοποιείται τώρα στη συλλογή πληροφοριών για υδρολογική ανάλυση. Οι δορυφόροι με υπέρυθρες κάμερες μπορούν να μετρήσουν τη θερμοκρασία του νερού για να βοηθήσουν στον προσδιορισμό της πηγής του νερού επιπλέον των πιθανών μελλοντικών καιρικών προτύπων. Οι δορυφόροι που χρησιμοποιούν μικροκύματα μπορούν να συλλέγουν πληροφορίες σχετικά με αλλαγές στο ύψος του εδάφους. Οι υδρολόγοι μπορούν στη συνέχεια να αφαιρέσουν πληροφορίες σχετικά με την περιεκτικότητα σε υγρασία του εδάφους, συμβάλλοντας στην πρόβλεψη της ξηρασίας και έτσι βοηθούν στην ανάπτυξη των καλλιεργειών.