Limnoloģija ir saistīta ar vairākām zinātņu nozarēm, piemēram, bioloģiju, ķīmiju, fiziku, ģeoloģiju un citām. Tā kā sauszeme nav viendabīga un tajā ir izvietojušies kontinentālie ūdeņi, tad tipoloģiskā aspektā tos pēta limnoloģija un plašākā ekoloģiskā skatījumā limnoloģijas apakšnozare – limnoekoloģija. Tajā ietilpst visa veida iekšējie ūdeņi (tekoši ūdeņi, stāvoši ūdeņi, saldūdeņi un sāļūdeņi, kā arī dabiskas izcelsmes ūdeņi un cilvēka radīti ūdeņi). Limnoloģiskie pētījumi iekļauj ezerus, ūdenskrātuves, dīķus, upes, strautus, avotus, mitrājus, kanālus un pat pazemes ūdeņus. Limnoloģija ir cieši saistīta ar ūdeņu ekoloģiju un hidrobioloģiju, hidroķīmiju un vides zinātni.

Limnoloģija aptver ļoti plašu praktisko un teorētisko lauku – zināšanas par iekšējo ūdeņu ekosistēmas struktūru, funkcijām un procesiem. Šīm zināšanām ir praktiska nozīme dabas aizsardzībā, ūdeņu (ūdensobjektu) vides kvalitātes novērtēšanā, ūdeņu biotopu aizsardzībā un atjaunošanā, kā arī ūdeņu ekosistēmu regulēšanas pakalpojumos. Būtiski ir upju un ezeru biodaudzveidības saglabāšanas ainavekoloģiskie aspekti, kā arī ūdensobjekta apsaimniekošanas plāna izstrāde. Gan praktiska, gan arī teorētiska nozīme ir potenciāli toksisko aļģu (galvenokārt cianobaktēriju) masveida savairošanās pētījumiem iekšējos ūdeņos. Tāpat ļoti svarīgi ir eksperimentālie pētījumi par ūdenstilpēs nokļuvušo medikamentu ietekmi uz hidrobiontiem.

Limnoloģija ir dabas zinātnes sastāvdaļa. Tā saistīta ar hidrobioloģiju, hidroloģiju, vides zinātni, ūdeņu ķīmiju, fiziku. Limnoloģijas pētījumu objekts ir Zemes ūdens riņķojumā iesaistītie stāvošie un tekošie ūdeņi. Limnoloģiskajos pētījumos tiek izmantoti dažādu citu zinātņu dati: ģeoloģijas un meteoroloģijas dati par vēsturiskām pārmaiņām un ikreizējiem klimatiskajiem apstākļiem; fizikas un ķīmijas dati par ūdens kā vielas specifiku. Šīs zinātnes veido atsevišķas apakšnozares: limnoķīmiju, limnofiziku, limnobotāniku, limnozooloģiju.

Jau no pašiem limnoloģijas pirmsākumiem teorijas limnoloģijā bija saistītas ar ūdeņu klasifikāciju: Fransuā Forels (François-Alphonse Forel) pētīja ezeru fizikālo klasifikāciju pēc temperatūras sadalījuma un termiskajiem tipiem; Edvards Bērdžss (Edward Asahel Birge) un Česnijs Džudejs (Chancey Juday) – ezeru ķīmisko tipizāciju pēc skābekļa sadalījuma ezera slāņos; Augusts Tīnemans (August Friedrich Thienemann) – ķīmisko un zooloģisko tipizāciju, saldūdeņu apdzīvotību un skābekļa koncentrāciju ūdenī; Einars Naumans (Einar Christian Leonard Naumann) – ķīmisko un bioloģisko tipizāciju, fotoautotrofo producēšanu brīvā ūdens joslā, skābekļa bilanci un organisko vielu daudzumu sedimentos; Francs Rutners (Franz Ruttner) – tropu ezeru atšķirīgo uzbūvi un funkcionēšanu – augstas temperatūras, ātru vielu apriti pie relatīvi patstāvīga skābekļa deficīta. Šo teoriju papildināja Hanss Elsters (Hans-Joachim Elster). Frīdrihs Šoke (Friedrich Zschokke) un viņa skolēni pievērsās tekošu ūdeņu pētījumiem, kas sākumā nebija limnoloģijas sastāvā. Kā būtiski teorētiski jautājumi tika uzskatīti: 1.) upju planktons (potamoplanktons), tā eksistence; 2.) glaciālo reliktu – floras un faunas – meklējumi kalnu strautos; 3.) notekūdeņu ietekme uz tekošu ūdeņu organismiem ūdenī, indikatororganismi un saprobitātes sistēma. Limnoloģijas teorijas attīstībā joprojām paliekoša un būtiska nozīme ir A. Tīnemana izveidotajai ezeru tipoloģijas sistēmai. Zviedru zinātnieks E. Naumans šo ezeru tipoloģiju attīstīja tālāk no fitoplanktona produktivitātes aspekta. Austriešu zinātnieks F. Rutners ir sniedzis priekšstatu par ezeru atšķirīgo uzbūvi, to trofiskajām īpašībām un tropu ezeru īpatnībām. 1980. gadā Robins Vannote (Robin L. Vannote) atklāja upju nepārtrauktības koncepciju, un 1989. gadā Volfgangs Junks (Wolfgang Junk) aprakstīja palu pulsa koncepcijas būtību upju un ezeru hidroekosistēmās. Pašreizējās teorijas saistītas ar klimata izmaiņu ietekmju izpēti iekšējos ūdeņos, eitrofikācijas procesu izpēti un novēršanu, biodaudzveidības saglabāšanu, visdažādākās izcelsmes antropogēnā faktora izraisīto ietekmju novēršanu gan virszemes, gan arī pazemes ūdeņos.

Ūdeņu bioloģiskās kontroles metodes iedalāmas divās grupās: 1.) ekoloģiskās metodes (aprakstoši analītiskās metodes brīvā dabā); 2.) fizioloģiskās un ķīmiskās metodes (eksperimentāli ekoloģiskās metodes tiek veiktas speciālās laboratorijās). Ekoloģisko metožu pamatā ir atziņa, ka organismu daudzveidība un skaits, to sastāvs biocenozēs atbilst kopējai ekoloģiskai situācijai ūdeņos un vienlaikus atspoguļo arī ūdens fizikālās un ķīmiskās īpatnības. Ekoloģisko metožu priekšrocības, salīdzinot ar fizikālajām un hidroķīmiskajām metodēm, balstās uz to, ka dzīvie organismi ir ļoti jutīgi pret vides izmaiņām, jo īpaši pret piesārņojumu, kuru grūti konstatēt ar ķīmiskām metodēm, bet dzīvie organismi, to klātbūtne un fizioloģiskais stāvoklis rāda piesārņojuma paliekošo efektu ūdenstilpē. Tā kā organismi dzīves laikā pakļauti atšķirīgām ūdens kvalitātes ietekmēm, tad tie uzrāda kopējo ietekmju paliekošo efektu. Ekoloģisko metožu galvenais trūkums ir, ka nav iespējams iegūt konkrētu slēdzienu par ūdens piesārņojuma apjomu, piesārņojošo vielu veidu un daudzumu. Saskaņā ar Eiropas Savienības, Eiropas parlamenta un padomes direktīvu 2000/60/EK (23.10.2000.), ar ko izveido sistēmu Kopienas rīcībai ūdens resursu politikas jomā (OV L 327, 22.12.2000.), bioloģiskie kritēriji (ekoloģiskās metodes) ūdeņu vides kvalitātes novērtēšanai tiek uzskatīti kā noteicošie, kurus papildina hidromorfoloģiskie, fizikāli ķīmiskie un ķīmiskie kritēriji.

Gan limnologi, gan arī hidrobiologi par ūdeņu pētniecības pirmsākumiem uzskata ūdens pētniecības instrumenta – Seki diska – izgudrošanu, ko 1865. gadā izgudroja itāļu astronoms, jezuīts un astrofiziķis Andželo Seki (Angelo Secchi). Tas bija paredzēts ūdens caurspīdīguma mērīšanai, lai noteiktu cieto vielu daļiņu daudzumu ūdenī pēc tā, cik lielā dziļumā ūdenī vairs nav redzams balts, plakans disks 30 cm diametrā. Pirmie ūdens caurspīdīguma mērījumi tika veikti Vidusjūrā. Seki disku joprojām kā obligātu limnoloģijas un hidrobioloģijas instrumentu lieto mūsdienu ūdeņu pētnieki. Terminu “limnoloģija” pirmo reizi lietoja F. Forels, publicējot savus pētījumus par Ženēvas ezeru trijos sējumos “Lemāns. Limnoloģijas monogrāfija” (Le leman. Monographie limnologique, 1896). 1901. gadā iznāca arī viņa pirmā rokasgrāmata limnoloģijā “Ezeru izpētes rokasgrāmata. Vispārīgā limnoloģija” (Handbuch der Seenkunde. Allgemeine Limnologie). Kopš 1880. gada sākās strauja limnoloģijas attīstība. Tika veidotas saldūdeņu pētījumu stacijas: Emīls Zakariass (Emil Otto Zacharias) 1901. gadā tādu izveidoja Plēnē, Vācijā; E. Bērdžss un Č. Džudejs veica pirmos limnoloģiskos pētījumus Mendotas ezerā Amerikā. Limnoloģijas teorijas attīstībā paliekoša nozīme ir A. Tīnemana pētījumiem un viņa izveidotajai ezeru tipoloģijas sistēmai. Zviedru zinātnieks E. Naumans attīstīja tālāk šo tipoloģiju no fitoplanktona produktivitātes aspekta, austrietis F. Rutners deva priekšstatu par ezeru atšķirīgo uzbūvi, to trofiskajām īpašībām un tropu ezeru īpatnībām. Jurgens Švērbels (Jurgen Schwoerbel) limnoloģijas sistēmas attīstību iedala posmos: 1901. gads – ezeru fizikālā klasifikācija pēc temperatūras un termiskajiem tipiem; 1911. gads – ezeru ķīmiskā tipizācija pēc skābekļa sadalījuma ezera slāņos; 1915. gads – ķīmiskā un zooloģiskā tipizācija; 1917. gads – ķīmiskā un bioloģiskā tipizācija – fotoautotrofā producēšana brīvā ūdens joslā, skābekļa bilance un organisko vielu daudzums sedimentos; 1933. gads – tropu ezeru atšķirīgā uzbūve un funkcionēšana – augstas temperatūras, ātra vielu aprite, skābekļa deficīts relatīvi pastāvīgs. 1922. gadā vācu zoologs A. Tīnemans un zviedru botāniķis E. Naumans Ķīlē nodibināja Teorētiskās un lietišķās limnoloģijas asociāciju (Societas Internationalis Limnologiae, SIL). 1948. gadā tika nodibināta Amerikāņu Limnologu un okeanogrāfu asociācija (American Society of Limnology and Oceanography, ASLO), kas 2011. gadā nomainīja nosaukumu un tagad ir Limnologu un okeanogrāfu asociācija (Association for the Sciences of Limnology and Oceanography). Starptautiskais Ezeru un vides aizsardzības fonds (International Lake Environment Committee Foundation, ILEC) atrodas Japānā un nodarbojas ar ezeru un ūdenskrātuvju menedžmentu un aizsardzību visā pasaulē.

Viena no jaunākajām limnoloģijas apakšnozarēm ir ainavu limnoloģija, kas ietver tādu ekosistēmu aizsardzību, kas saistīta ar ainavas aizsardzību. Vēl viena no limnoloģijas apakšnozarēm ir globālā limnoloģija, kas iekšējos ūdeņus skata kā daļu no Zemes sistēmas. Mūsdienās limnoloģijā aktuāli ir pētījumi invazīvo sugu izpētē, Āzijas un Āfrikas tropisko ūdeņu limnoloģijā, sauso apgabalu limnoloģijā, ekohidroloģijā, ūdenstilpju restaurācijā, fizikālajā limnoloģijā, planktona ekoloģijā un makrofītu pētniecībā.

Galvenās pētniecības iestādes limnoloģijā: Viskonsinas Universitātes Limnoloģijas centrs (Center for Limnology, University of Wisconsin-Madison) Medisonā, Amerikas Savienotajās Valstīs; Žironas Universitātes Ūdens ekoloģijas institūts (Universitat de Girona, Institute of Aquatic Ecology) Spānijā; Krievijas Zinātņu Akadēmijas Limnoloģijas institūts (Институт озероведения РАН, ИНОЗ РАН) Sanktpēterburgā, Krievijā; Maksa Planka Evolucionārās bioloģijas institūts (Max Planck-Institut für Evolutionsbiologie) Plēnē, Vācijā; Gdaņskas Universitātes Limnoloģijas katedra (Uniwersytet Gdański, Katedra Limnologii) Polijā; Luncas ūdenskopa (WasserCluster Lunz) Austrijā; Itālijas Hidrobioloģijas institūts (Instituto Italiano di Idrobiologia) Verbānijā Pallancā; Ungārijas Zinātņu akadēmijas Balatona limnoloģijas institūts (Magyar Tudományos Akadémia Balatoni Limnológiai Intézet) Tihaņi, Ungārijā.

Nozīmīgākie periodiskie izdevumi limnoloģijā: Aquatic botany (kopš 1975. gada, Elsevier); Aquatic Ecology (kopš 1968. gada, Springer); Archiv für Hydrobiologie (kopš 1974. gada, Schweizerbart science publishers); Hydrobiologia (kopš 1948. gada, Springer); Journal of Limnology (kopš 2008. gada, PAGEPress); Journal of Plankton Research (kopš 1979. gada, Oxford University Press); Lakes & Reservoirs: Research and Management (kopš 1990. gada, John Wiley & Sons Australia, Ltd.).

Fransuā Forels (François-Alphonse Forel) tiek uzskatīts par limnoloģijas pamatlicēju. F. Forels pētīja ezeru fizikālo klasifikāciju pēc temperatūras sadalījuma un termiskajiem tipiem. F. Forels savā mūžā sarakstījis 288 zinātniskos darbus. Georgs Vinbergs (Георгий Георгиевич Винберг) 23.05.1932. veica pirmo fitoplanktona pirmprodukcijas eksperimentu pasaulē Krievijas Beloje ezerā. G. Vinbergs bija Krievijas Hidrobioloģijas biedrības (Всероссийское гидробиологическое общество при Российской академии наук, 1947) prezidents. Apbalvots ar Tīnemana-Naumana balvu, ko piešķir Teorētiskās un lietišķās limnoloģijas asociācija (Einar Naumann – August Thienemann Medal De limnologia, Societas Internationalis Limnologiae). Ričards Vollenveiders (Richard Albert Vollenweider) 1968. gadā veica pētījumu Ekonomiskās sadarbības un attīstības organizācijas (Organization for Economic Cooperation and Development, OECD) uzdevumā Parīzē, izstrādājot zinātnisko pamatojumu par ezeru un tekošu ūdeņu eitrofikāciju, atsaucoties uz slāpekli un fosforu kā galvenajiem eitrofikācijas faktoriem. Roberts Vetcels (Robert George Wetzel) bija pasaulslavens saldūdeņu ekologs, Teorētiskās un lietišķās limnoloģijas asociācijas ģenerālsekretārs. Pazīstams arī kā grāmatas “Limnoloģija – ezeru un upju ekosistēmas” (Limnology – Lake and river ecosystems) autors. Ramons Margalefs (Ramón Margalef) devis lielu ieguldījumu ne tikai limnoloģijā, bet arī okeanogrāfijā. Viņš ir uzrakstījis ap 400 rakstu un 12 grāmatas, tostarp spāņu valodā runājošās valstīs pirmās grāmatas – “Ekoloģija” (Ecologia, 1974) un “Limnoloģija” (Limnología, 1983). Čehu zinātnieks Vladimīrs Slādečeks (Vladimír Sládeček) Centrāleiropas un Austrumeiropas valstīs kļuva slavens ar izstrādāto disertāciju un rakstu, kurā pēc saprobitātes indikatororganismiem tika novērtēta iekšējo ūdeņu kvalitāte. Viņa izstrādātā ūdens kvalitātes noteikšanas sistēma “Ūdens kvalitātes sistēma no bioloģiskā redzes lauka” (The System of Water Quality from the Biological Point of View) 20. gs. vidū kļuva par pamatu ūdeņu vides kvalitātes novērtēšanā gandrīz visās padomju bloka un Austrumeiropas valstīs. V. Sladečeks arī ir bijis Teorētiskās un lietišķās limnoloģijas asociācijas (Societas Internationalis Limnologiae) un Limnoloģijas un okeanogrāfijas zinātņu asociācijas (Association for the Sciences of Limnology and Oceanography, ASLO) biedrs. Strādājis vairāku galveno ūdeņu pētniecības žurnālu redkolēģijās: Hydrobiologia, Acta Hydrochimica et Hydrobiologica, Archiv für Hydrobiologie un Water Management. Apbalvots ar Tīnemana-Naumana balvu, ko piešķir Teorētiskās un lietišķās limnoloģijas asociācija.