环境水文学是一门研究
人类活动如何影响水文情势变化及其与环境之间相互关系的学科。
环境水文学伴随着水文研究的深入和环境科学的发展而逐渐形成。多个国家和国际组织对此进行了广泛的研究。美国地质调查局在1980年代初开展了多项环境水文学相关的研究，包括生态、水质模型、
降水水质和地下水质等方面。
苏联则开展了“湖泊与水库的水文学与生态学”的国际水文研究活动。国际水文计划也包含了与环境水文学相关的研究项目。中国的环境水文学研究始于20世纪70年代，主要关注自然资源开发所引发的水质、水量变化及其对生态环境和公众健康的影响。1994年的《中国21世纪议程》中，已经将水资源、水质和水生态系统保护以及气候变化对水资源的影响及其适应战略列为水资源保护与开发的重要领域。
在人类不断加强对水资源的开发利用过程中，流域和区域的水文情势发生了显著变化，这些变化对环境产生了积极和消极的影响。例如，中国海河流域为了增加灌溉面积和提升下游的防洪能力，建造了大量的水利工程并过度开采地下水，这导致山前地区地表径流减少，地下水位下降，原本的盐碱地得到了改善；然而，下游平原区的浅层咸水范围因地下水的使用而缩小，同时由于大量拦截地表水和增加灌溉用水量，下游河道、洼淀变得干旱，入海水量减少，从而导致陆地水域的生态环境恶化，河道污染加重，内河航运中断，甚至出现河流断流等问题。
人类对自然界的改造和资源的开发利用，对陆地环境产生了重大影响。例如，砍伐森林、修建
水利工程和城市化等活动都会对水文情势产生深远的影响。环境变迁不仅受自然因素的影响，还受到
人类活动的影响。全球气候变化对全球水文情势变化产生了重要影响。在中国，20世纪90年代频繁发生的水旱灾害与全球气候变化有一定关联。砍伐森林会导致水土流失，加剧洪涝灾害的发生；过度开采地下水会造成地下水位急剧下降，影响“四水”（
降水、地表水、地下水、土壤水）间的转化关系，改变地面生态环境。此外，人类生产和生活中产生的废弃物也会通过水文循环对水体水质产生直接或间接的影响。
水利工程的建设和运行会对周围的地表水和地下水的水质、水量及热状况产生直接影响。例如，河流上修建大坝会使上游水流速度变慢，水深增加，
水体自净能力降低；库区水体增大后，水温结构会发生变化，影响水体密度、溶解氧、微生物和水生生物；人工控制的水文情势取代自然水文情势，会影响下游河道的径污比和鱼类繁殖条件；水库蓄水会引起周围地区的地下水位上升，导致土壤环境变化。通过对水利工程后水文状况与水质及生态变化关系的研究，可以确定生态环境用水需求，科学制定环境库容和环境流量，实现工程的可持续发展。
城市、矿区、土壤改良区、森林区等特殊地区的水文变化规律及其对环境的影响也是环境水文学研究的重点。城市化改变了自然的水文循环过程，增加了不透水地面的比例，减少了水的渗透量，增加了径流总量和峰值，不利于下游防洪，并易造成次生污染和非点源污染；地下水的过度开采可能导致地面
沉降。城市环境中需要研究的环境水文学问题包括城市化对
降水的影响、
酸雨污染的空间分布规律、地表土壤自然状态改变引起的特殊暴雨径流关系、水污染源与水文情势改变引起的水质变化及对环境生态的影响等。
分析不同时间段的社会经济发展情况，确定
人类活动对水文情势及其与环境之间相互关系的影响。例如，通过对比水库建成前后水量、水质及水生生物的情况，可以确定水库建设对水文情势与环境的影响程度及变化规律。
观察不同环境下水质和水量的变化规律，以及不同水文情势对环境的不同影响。通过野外实验，既可以对水质与水量变化进行精确的研究，也可以对环境水文学中较为突出的问题进行系统、深入的研究。
建立水文模型，通过水量与水质的相关性分析，建立水质模型，量化污染源的水量和污染物量；研究水体稀释自净规律与水文特征的关系，建立水质管理预测模型，确定控制水质安全的供水与设计流量等。