Hydroekologia obejmuje krytyczne pytania badawcze, których nie można rozwiązać bez integracji wielu dziedzin nauki. Obejmuje różnorodne obszary badawcze i wiele skal. W skali globalnej i regionalnej procesy hydrologiczne oddziałują z klimatem i roślinnością lądową, i wyznaczają dostępność wody dla ludzi i ekosystemów. W skali regionalnej i lokalnej flora i fauna współewoluowały z reżimami hydrologicznymi, tak, że np. zmiany w częstotliwości lub wielkości powodzi mogą prowadzić do wyginięcia gatunków lub zmian w rozmieszczeniu. Reżimy przepływu i ich interakcja z glebami i osadami wodnymi wpływają na obieg składników odżywczych, sukces reprodukcyjny roślin i zwierząt oraz dynamikę sieci pokarmowych. Podobnie jak przepływ wpływa na procesy i wzorce ekologiczne, te ostatnie wywierają silny wpływ na dostępność i jakość wody. Ekologiczne skutki poboru i przesyłu wody mogą skutkować sprzężeniami zwrotnymi, które z kolei prowadzą do nowych wzorców przepływu i mieszania się wodyWood P. J., Hannah D. M., Sadler J. P. (Eds.) 2008. Hydroecology and ecohydrology: past, present and future. John Wiley & Sons..