Seorang ahli hidrologi mempelajari sifat fisik sistem air bumi dengan melakukan penelitian lapangan dan laboratorium yang luas. Ia dapat mempelajari peran air dalam suatu ekosistem, mengukur jumlah curah hujan di daerah tertentu, atau menguji sampel air untuk menentukan keberadaan polutan. Kebanyakan ahli hidrologi bekerja untuk universitas, lembaga penelitian swasta, lembaga pemerintah, organisasi perlindungan lingkungan, dan perusahaan konsultan teknik.
Ahli hidrologi penelitian sering mendedikasikan berbulan-bulan atau bahkan bertahun-tahun untuk proyek tertentu yang memerlukan pelacakan perubahan dalam sistem air dari waktu ke waktu. Seorang ilmuwan dapat menentukan jumlah air tanah atau air permukaan di daerah tertentu, tingkat curah hujan, dan cara air digunakan oleh manusia, tumbuhan, dan hewan. Dia mungkin juga mengumpulkan data tentang efek negatif atau positif dari aktivitas manusia pada ekosistem laut.
Seorang ahli hidrologi mungkin mengambil sampel langsung dari danau, sungai, atau sumber air lainnya untuk menganalisis kandungan air dan memeriksa polutan. Dia mungkin juga mengambil sampel tanah dan tanaman terdekat untuk menentukan efek polusi air pada organisme hidup. Ahli hidrologi sering melakukan beberapa uji laboratorium untuk memverifikasi hasil mereka dan menulis makalah ilmiah terperinci berdasarkan temuan mereka.
Di luar lembaga penelitian, ilmuwan dapat bekerja untuk perusahaan teknik, pemerintah federal dan negara bagian, dan kelompok lingkungan nirlaba. Mereka yang dipekerjakan oleh perusahaan teknik dan konsultan memastikan bahwa bangunan dan industri tidak membahayakan sumber air terdekat. Mereka mungkin bertanggung jawab untuk merancang sistem air bersih yang efisien untuk digunakan dalam perusahaan, atau merancang program pengelolaan limbah yang tidak berdampak negatif terhadap lingkungan. Ahli hidrologi pemerintah dan nirlaba sering terlibat dalam upaya konservasi dan kesadaran, mengajar orang tentang bahaya mencemari sistem air dan membuang-buang sumber daya air yang berharga.
Untuk menjadi ahli hidrologi, seseorang biasanya harus memiliki setidaknya gelar master di bidang hidrologi, ilmu lingkungan, atau disiplin ilmu terkait. Banyak pegawai pemerintah, profesor universitas, dan individu yang melakukan penelitian independen bergelar doktor. Lisensi atau sertifikasi tambahan biasanya tidak diperlukan, meskipun ahli hidrologi dapat memilih untuk mengikuti ujian sertifikasi yang diselenggarakan oleh organisasi yang diakui secara nasional, seperti American Institute of Hydrology di Amerika Serikat.
Kebanyakan ilmuwan baru memulai karir mereka sebagai asisten lapangan dan laboratorium, belajar tentang teknik penelitian praktis secara langsung dari ahli hidrologi berpengalaman. Asisten mungkin bertanggung jawab untuk menyiapkan eksperimen, memasukkan data, dan menafsirkan hasil. Setelah jangka waktu tertentu bekerja sebagai asisten, ahli hidrologi yang membuktikan kompetensinya dapat mulai merancang proyek baru dan melakukan penelitian independen.