
L'hydrologie est la science qui étudie la répartition de l'eau sur le sol et dans le sous-sol, ses propriétés mécaniques et chimiques, ainsi que l'organisation des cours d'eau en réseaux. De plus, l'hydrologie s'intéresse à la circulation de l'eau à partir des océans jusque dans l'atmosphère, ainsi qu'à son retour dans les océans.
Les propriétés des cours d'eau souvent étudiées sont la vitesse d'écoulement, le débit (c'est-à-dire le volume d'eau qui passe en une seconde à un endroit donné), la compétence (qui est la capacité d'un cours d'eau à transporter les matériaux), les caractéristiques du lit fluvial (le fond du cours d'eau) et les courants qui glissent à l'intérieur d'un cours d'eau.
De plus, l'hydrologie analyse les façons d'agir de l'eau sur les matériaux. Ainsi, l'eau érode de façon mécanique, en usant les berges et le fond des cours d'eau et chimiquement, en dissolvant les roches. L'eau courante charrie les matériaux à l'état solide, soit en suspension, par poussée ou roulés et les transporte aussi en solution. Quand l'eau n'a plus la capacité de transporter les matériaux, ceux en suspension se déposent formant ainsi des cônes alluviaux et des deltas, tandis que ceux en solution précipitent et laissent les résidus en concrétions. L'érosion, le transport et l'accumulation par l'eau jouent un rôle important dans l'évolution des cours d'eau comme le changement de lit, la formation et les caractéristiques des méandres et des terrasses.