河流水位与流量之间并非永远一一对应，降雨强度超过入渗能力时可能产生地表径流

水循环连接蒸发降水径流与地下水过程。太阳能与重力共同驱动地球水循环。蒸散包括地表蒸发与植物蒸腾等部分。降水落地后可以入渗蓄存或形成径流。入渗能力受土壤结构含水量与地表条件影响。降雨强度超过入渗能力时可能产生地表径流。土壤充分饱和也可能使降水转为径流。流域是汇集径流到共同出口的地理区域。

再生水是经过处理后用于特定用途的水。生态需水关注维持生态过程所需水量与时序。蒸发皿观测不能直接等同于整个流域蒸散。干旱可以分别表现为气象农业与水文干旱。降雨恢复后地下水干旱可能仍持续一段时间。洪水重现期是统计意义而非固定发生间隔。百年一遇洪水并不意味着每百年只出现一次。河流治理需要考虑上游与下游之间的联系。水文学结合观测模型与流域过程解释水变化。

湖泊盐度取决于水盐收支而不只取决于大小。分层湖泊在不同深度具有不同温度和密度。湖水翻转有助于在垂向交换氧和营养物。地下水储存在岩土孔隙裂隙与溶洞中。含水层具有一定储水和输导地下水能力。隔水层通常具有很低的透水能力。潜水面是自由地下水的上部水位界面。承压水受到上覆低渗透层等条件限制。