הידרולוגיה היא חקר התפוצה, הזרימה והאינטראקציה של מים. הידרולוגיה כוללת היבטים של כמה תחומי מדע, כולל גאולוגיה, כימיה, מדעי קרקע ופיזיולוגיה של צמחים. כלים לשימוש בהידרולוגיה מקורם בדרך כלל גם במדעים אלה או שיש בהם שימוש. בנוסף, לשיטות למדידת מזג האוויר יש לרוב שימושים הידרולוגיים. מדידת תנועת המים מאפשרת להידרולוגים להעריך ולתכנן את אספקת השתייה, גידול היבול וסחף החוף. חידושים טכנולוגיים כמו מחשבים ולוויינים תורמים עוד לאיסוף מדויק של נתונים הקשורים למים.
כאשר המים זורמים, הידרולוגים צריכים לעתים קרובות למדוד את תנועתם. מדדי הנחל מודדים את גובה המים בכל רגע נתון. דגימת קריאות לאורך זמן נחוצה על מנת להסיק מסקנות משמעותיות. מדדי הנחל עוזרים לחזות שיטפונות בנוסף לסיוע בהובלת מים. מצופים עם מכשירי מדידת גובה מקומיים מאפשרים להידרולוגים לאסוף נתונים משמעותיים לגבי גובה המים וזרימתם. זה שימושי לניהול אזורי דיג ולניטור רמות המאגר.
מים הנופלים מהשמים יכולים לעניין מאוד את הידרולוגים. קולטי גשם נותנים קריאות פשוטות של הצטברות מים. מכ"ם מזג האוויר יכול לעזור להעריך אילו אזורים עשויים להיות מושפעים מיובש או שיטפון.
כאשר הם נמצאים בתחום, הידרולוגים עשויים להשתמש בכלי מקום נפוצים יותר בעת איסוף נתונים. שליטים יכולים למדוד את גובה המים או את שחיקת האדמה באופן ישיר. כאשר אנו מעריכים את צפיפות הקרקע (בהשפעת הלחות והימצאותם או היעדרם של מים), קשקשים עוזרים לקבוע הבדלי משקל. מדויקות פחות, אך זמינות יותר ישירות לחוקרים בתחום, ידיהם להניח הנחות רחבות יותר לגבי לחות קרקע.
לוויינים הם התפתחות טכנולוגית עדכנית המופעלת כיום באיסוף מידע לניתוח הידרולוגי. לוויינים עם מצלמות אינפרא-אדום יכולים למדוד את טמפרטורת המים כדי לסייע בקביעת מקור המים בנוסף לדפוסי מזג האוויר העתידיים האפשריים. לוויינים המשתמשים במיקרוגל יכולים לאסוף מידע על שינויים בגובה הקרקע. לאחר מכן הידרולוגים יכולים לנכות מידע על תכולת הלחות בקרקע, ולסייע בחיזוי דפוסי בצורת ובכך לסייע לצמיחת היבול.