Hüdroloog uurib maakera veesüsteemide füüsikalisi omadusi, tehes ulatuslikke väli- ja laboriuuringuid. Ta võib uurida vee rolli ökosüsteemis, mõõta sademete hulka teatud piirkonnas või katsetada veeproove saasteainete olemasolu kindlakstegemiseks. Enamik hüdrolooge töötab ülikoolides, erauurimisasutustes, valitsusasutustes, keskkonnakaitseorganisatsioonides ja insenerikonsultatsioonifirmades.
Uurimishüdroloogid pühendavad sageli kuid või isegi aastaid konkreetsetele projektidele, mis nõuavad aja jooksul veesüsteemide muutuste jälgimist. Teadlane võib määrata põhja- või pinnavee koguse antud piirkonnas, sademete määra ja viisid, kuidas inimesed, taimed ja loomad vett kasutavad. Samuti võib ta koguda andmeid inimtegevuse negatiivsete või positiivsete mõjude kohta mere ökosüsteemile.
Hüdroloog võib veesisalduse analüüsimiseks ja saasteainete kontrollimiseks võtta proove otse järvedest, ojadest või muudest veeallikatest. Ta võib võtta ka lähedalasuvaid pinnase- ja taimeproove, et teha kindlaks veereostuse mõju elusorganismidele. Hüdroloogid viivad sageli läbi mitmeid laboriuuringuid, et kontrollida oma tulemusi ja kirjutada nende leidude põhjal üksikasjalikke teadustöid.
Väljaspool uurimisasutusi võivad teadlased töötada inseneribüroodes, föderaal- ja osariikide valitsustes ning mittetulundusühingutes. Inseneri- ja konsultatsioonifirmade töötajad tagavad, et hooned ja tööstused kahjustaksid võimalikult vähe läheduses asuvaid veeallikaid. Nad võivad vastutada tõhusate puhta veesüsteemide kavandamise eest ettevõttes kasutamiseks või jäätmekäitlusprogrammide väljatöötamise eest, millel ei ole negatiivset mõju keskkonnale. Valitsuse ja mittetulundusühingute hüdroloogid osalevad sageli kaitse- ja teadlikkuse tõstmises, õpetades inimesi veesüsteemide saastamise ja väärtuslike veeressursside raiskamise ohtudest.
Hüdroloogiks saamiseks peab inimesel tavaliselt olema vähemalt magistrikraad hüdroloogias, keskkonnateadustes või seotud teadusdistsipliinis. Paljudel valitsuse töötajatel, ülikoolide professoritel ja sõltumatutel teadusuuringutega tegelevatel isikutel on doktorikraad. Täiendav litsents või sertifikaat pole tavaliselt nõutav, kuigi hüdroloog võib otsustada sooritada sertifitseerimiseksami, mida haldab riiklikult tunnustatud organisatsioon, näiteks Ameerika Ühendriikides asuvas Ameerika Hüdroloogiainstituudis.
Enamik uusi teadlasi alustab oma karjääri väli- ja laborantidena, õppides kogenud hüdroloogidelt praktilisi uurimismeetodeid. Assistendid võivad vastutada katsete seadistamise, andmete sisestamise ja tulemuste tõlgendamise eest. Teatud aja möödudes assistendina töötades saab oma pädevust tõestanud hüdroloog asuda kavandama uusi projekte ja tegema iseseisvaid uuringuid.