تؤثر تغيرات المناخ على الهيدرولوجيا بالطرق التالية:
1- تغير نمط وحجم الأمطار: يتوقع أن تزداد الأمطار الغزيرة والفترات الجافة في بعض المناطق نتيجة التغيرات المناخية، مما يؤثر على حجم التدفقات في الأنهار وتوزيعها.
2- ذوبان الجليد: يتوقع أن يؤدي الارتفاع في درجات الحرارة إلى ذوبان الجليد في مناطق المناطق الجليدية، مما يزيد من حجم التدفقات في الأنهار في المناطق القريبة من هذه المناطق.
3- ارتفاع مستوى سطح البحر: يمكن أن يؤدي ارتفاع مستوى سطح البحر إلى زيادة حجم المياه المالحة المستنزفة إلى النهر، وتؤدي إلى تغير تصريف الأنهار.
4- تغير في طبيعة التربة: يمكن أن تؤثر التغيرات المناخية في الغطاء النباتي وطبيعة التربة على ترشيح المياه إلى الأنهار وابتلاع المياه في التربة وتأثيراتها الأخرى على الهيدرولوجيا.