thumb|Przesiewanie bentosu – jedna z podstawowych technik badań hydrobiologicznych Hydrobiologia – nauka o życiu organizmów w środowisku wodnym, biologia środowiska wodnego, w węższym rozumieniu ekologia organizmów wodnych.
Hydrobiologia może dotyczyć ekologii wód śródlądowych i morskich. Ta pierwsza bywa nazywana limnologią, przy czym termin limnologia bywa również definiowany nie jako synonim hydrobiologii słodkowodnej, ale jako dział hydrologii dotyczący jezior, także w oderwaniu od ich biologicznego wymiaru, i jako taki odróżniany od potamologii, czyli nauki o rzekach, i krenobiologii, czyli nauki o ekologii źródeł. Stąd terminy hydrobiologia i limnologia mogą być używane jako pojęcia bliskoznaczne lub jako oznaczające odrębne dziedziny nauki. Jednym z terminów określających tę dziedzinę nauki jest limnoekologia, jednak nie jest w praktyce używany. W przypadku ekologii wód morskich hydrobiologia jest traktowana jako dział oceanologii.
Według niektórych autorów hydrobiologia (limnologia) jest działem ekologii, przez co w jej zakres wchodzą jedynie badania organizmów wodnych w odniesieniu do ich związków z ekosystemem. W tym ujęciu do hydrobiologii nie należą oderwane od ekologii zagadnienia takie jak taksonomia, fizjologia czy genetyka organizmów wodnych.