Hydrografi är det studieområde som beskriver och kartlägger de fysiska egenskaperna hos vattenförekomster, inklusive hav, hav, sötvattensjöar, floder och flodmynningar. Det är ett tvärvetenskapligt område, som omfattar element av oceanografi, kartografi, marin geologi, akustik och andra områden. Det primära är kartläggning och dokumentering av egenskaper som är av betydelse för sjöfart, kommersiell sjöfart och fiske, men det handlar också om olje- och gasutforskning, försvar, havs- och sötvattenforskning och skydd av miljön. En hydrografisk undersökning av ett område med hav eller sötvatten kan utföras i syfte att producera en karta eller ett diagram som beskriver de intressanta platserna, särskilt navigeringsrisker såsom nedsänkta stenar, sandbankar och skeppsvrak, men också temperatur, salthalt och flödet av strömmar. Av särskild betydelse inom hydrografi är havsbottens topografi och natur.
Genom att mäta vattnets djup på vanliga, kända punkter kan en hydrografikarta upprättas. Bestämning av position i termer av latitud och longitud gjordes fram till slutet av 1970-talet visuellt med sextanter och trianguleringsmetoder, men sedan dess har elektroniska medel och Global Positioning System (GPS) använts. Fram till 1930-talet mättes vattendjupet med blyviktade linjer eller sondstolpar, varefter denna långsamma och felaktiga metod till stor del ersattes av akustiska mättekniker. Dessa använder en puls av ljud som sänds nedåt från en sändare för att eka från golvet och en mottagare för att fånga ekot. Den tid det tar för ekot att tas emot kombinerat med kunskap om ljudets hastighet i vatten gör att djupet kan beräknas.
Single Beam Echo Sounders (SBES) används ofta i hydrografi för grunt vatten och använder en enda smal ljudpuls för att registrera det grundaste djupet inom det täckta området, eftersom detta är av största vikt för navigering. Korrigeringar måste göras i rådata för att ta hänsyn till tidvatten, fartygets rörelse och variationer i ljudets hastighet på olika djup. Multi-Beam Echo Sounders (MBES), som använder ett stort antal ljudpulser utspridda i en solfjäderform, uppnår mer omfattande täckning och används vanligtvis på djupt vatten. Dessa kan producera mycket detaljerade kartor, men de är dyrare än SBES och korrigeringarna är mer komplicerade. Side-scan ekolod använder en ljudkälla nära havsbotten som producerar nästan horisontella ljudstrålar, vilket ger högupplösta bilder av funktioner som kanske inte syns tydligt i SBES- eller MBES-data.
Havsbottens sammansättning är av betydelse för ankring, undervattenskonstruktion, utläggning av rörledningar och andra marina aktiviteter. Prover kan tas från kärnor, muddring eller helt enkelt skopa upp material för att bestämma dess typ – till exempel sand, lera eller sten. Undervattensfotografering används också ibland. Denna information, tillsammans med data från djupundersökningar och mätningar av tidvatten, kan inkorporeras i hydrografiska och nautiska kartor som används för navigering.
Andra data som inte är relaterade till navigering kan registreras genom en hydrografisk undersökning för vetenskaplig forskning. Till exempel kan havets yttemperaturer mätas från rymden av satelliter som registrerar mottagen infraröd strålning och temperaturer under ytan registreras av termometrar. Salinitet kan ses som ett mått på mängden löst fast material i havsvatten och mäts i allmänhet av vattnets elektriska ledningsförmåga. Havsströmmar kan mätas antingen med en strömmätare, en enhet som mäter strömstyrkan på ett visst djup, eller genom att använda en akustisk dopplerströmprofil (ADCP), som kan registrera strömmar över en rad djup.
Hydrografiska tjänster tillhandahålls av ett antal organisationer. I USA finns till exempel National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) Office of Coast Survey, och i Storbritannien, United Kingdom Hydrographic Office. International Hydrographic Organization (IHO) har upprättat internationella standarder för hydrografiska undersökningar och kartor.