Проявляется в виде многолетних, сезонных и суточных колебаний уровня и расходов воды, ее температуры, ледовой обстановки, состава и величины растворенных, взвешенных и влекомых веществ, изменений русла рек, переформирования берегов водохранилищ и так далее.

Определяется естественными (климат, рельеф, горные породы, растительность, площадь водосбора) и искусственными (забор воды или ее сброс, изменения ландшафта водосбора, мелиорация, загрязнение вод и так далее) причинами.

Гидрологический режим различных водных объектов, несмотря на зависимость от одних и тех же факторов, неодинаков, поэтому выделяют режимы рек, озер, водохранилищ, прудов, болот. По сочетанию разнообразных показателей выделяют фазы гидрологического режима.

Например, для гидрологического режима рек на территории РТ в течение года характерны фазы весеннего половодья, дождевых паводков, летне-осенней и зимней межени, а для крупных водохранилищ – фазы весеннего подъема уровня воды, его стабилизации и сработки (спуск воды) в летне-осенний и зимний периоды.

В течение каждой фазы гидрологический режим основная часть его показателей изменяется согласованно. Весеннее повышение уровня воды на реках сопровождается увеличением расходов воды, повышением ее мутности, снижением концентрации растворенных веществ и так далее.

Пространственно гидрологический режим в пределах РТ обнаруживает совместное влияние зональных (климато-ландшафтные условия) и местных факторов. Зональность гидрологического режима проявляется в том, что такие показатели, как время наступления и окончания отдельных фаз, температура воды, величина весеннего половодья и другие, в общих чертах повторяют зональную структуру ландшафтов РТ и закономерно изменяются с юга и юго-запада на север и северо-восток.

Но эта зональная картина осложняется воздействием таких факторов, как состав горных пород, развитие карста, особенности рельефа, хозяйственная освоенность водосбора (лесистость, распаханность и так далее), и их влияние наиболее заметно проявляется на малых реках.

Детально гидрологический режим изучается на гидрологических постах и станциях, которые функционируют на территории РТ с середины 1870-х годов.