Es una ciencia que estudia las propiedades físicas, químicas y mecánicas del agua continental y marítima, su distribución y circulación en la superficie de la Tierra, en la corteza terrestre y en la atmósfera. Esto incluye las precipitaciones, la escorrentía, la humedad del suelo, la evapotranspiración y el equilibrio de las masas glaciares.
La investigación hidrológica es importante para el desarrollo, gestión y control de los recursos de agua. Sus aplicaciones son muchas, incluyendo el desarrollo de sistemas de irrigación, control de inundaciones y erosión de suelos, eliminación y tratamiento de aguas usadas, disminución de la contaminación, uso recreacional del agua, la conservación de los peces y vida silvestre, la generación hidráulica, y el diseño de estructuras hidráulicas.
En la construcción tiene aplicaciones muy importantes, siendo imprescindible en la realización de obra civil que involucra agua. Tal es el caso de presas y canales.
Para el diseño de obras hidráulicas es recurrente el uso de modelos matemáticos que se encargarán de representar el comportamiento del agua; por ejemplo, en una cuenca.
