Telmatoloģija ir zinātne par visiem purviem pasaulē, kas aizņem 4,23 miljonus km² jeb aptuveni 2,84 % no kopējās sauszemes platības, satur 30 % oglekļa un 10 % no pasaules saldūdens resursiem. Telmatoloģija pēta purvu veidošanos un attīstību, liecības to nogulumos par veģetācijas un klimata izmaiņām attīstības gaitā, purvu nozīmi bioloģiskās daudzveidības saglabāšanā un sateces baseina hidroloģiskā režīma regulēšanā, kā arī tautsaimniecībā. Novērtējot, kā laikā un telpā mainās ekosistēmas abiotiskās un biotiskās komponentes, var iegūt informāciju par tendencēm ainavu telpiskās heterogenitātes izmaiņās, kas savukārt liecina par ekoloģisko apstākļu izmaiņām un ļauj labāk izprast vajadzīgo pasākumu kopumu, lai apsaimniekotu un aizsargātu ekosistēmas.

Galvenie telmatoloģijas uzdevumi ir apzināt un noskaidrot purvu veidošanās apstākļus, izplatību, bioloģisko daudzveidību un purva kā dabas resursa nozīmīgumu. Purvu pētījumu datu analīze un interpretācija ir svarīga modelēšanā, lai precizētu purvu attīstības dinamiku un prognozētu purvu ekosistēmas iespējamās izmaiņas nākotnē, ņemot vērā gan klimata pārmaiņas, gan antropogēno slodzi, un tajā pašā laikā atrastu labāko veidu, kā to lietderīgi var izmantot cilvēki.

Analizējot purvu izplatības raksturu, secināts, ka visvairāk purvu ir ziemeļu puslodes mērenajā joslā, kur tie aizņem 350 miljonus hektāru. Lielas pārpurvotas teritorijas ir arī citās klimatiskajās joslās Dienvidamerikā (Brazīlijā), Dienvidaustrumāzijā (Indonēzijā), Āfrikā, kur purvu veidošanos veicina lielais nokrišņu daudzums un samērā līdzens reljefs.

Purvi ziemeļu puslodē aptver lielas platības Ziemeļamerikā, Krievijā un Eiropas ziemeļdaļā, savukārt tropu purvi atrodas Austrumāzijas un Dienvidaustrumāzijas kontinentālajā daļā, kā arī Karību jūras reģionā un Centrālamerikā, Dienvidamerikā, Dienvidāfrikā, kur neietekmētu purvu platības aizņem apmēram 30–45 miljonus hektāru jeb 10–12 % no globālajiem purvu resursiem.

Purvi kā globāli nozīmīgas ekosistēmas ir aptuveni 180 valstīs. Lielākā daļa no tām ir apzinātas un pētītas, taču, neskatoties uz to, daudzi purvi nav pienācīgi apsaimniekoti. Lai nodrošinātu purvu aizsardzību un apsaimniekošanu, vajadzīgas labākas zināšanas un precīzākas kartes par to tipoloģiju, atrašanās vietu un platībām. Nesenie modelēšanas pētījumi liecina, ka tropu zonā var būt trīs reizes vairāk purvu, nekā līdz šim uzskatīts. To apstiprina nesenie atklājumi par Āfrikas un Dienvidamerikas agrāk nenoteiktu un neklasificētu purvu izplatībām. 2017. gada sākumā zinātnieki paziņoja, ka tie ir kartējuši lielāko purvu kompleksu tropos – Cuvette Centrale purvainajā mežā Kongo baseinā, kas, kā lēsts, sedz 145 000 km² un satur vairāk nekā 30 miljardus tonnu oglekļa. Tāpat ir aprēķināts, ka Peru Amazones zemienēs Dienvidamerikā kartētas kūdras platības aptver 120 000 km², kas satur aptuveni 20 miljardus tonnu oglekļa.

Eirāzijas un Ziemeļamerikas arktiskajā joslā sastopami sasaluma purvi bez kūdras, ar grīšļu biocenozēm. Poligonu purvi izplatīti tikai arktiskajā un subarktiskajā zonā Krievijā un Kanādā, palsa purvi – Somijas un Norvēģijas ziemeļos, Zviedrijā, Islandē un Sibīrijā, un aapa purvi – tikai boreālajā zonā Somijā, Zviedrijā, Karēlijā, kā arī Krievijā līdz Urāliem.

Eiropā purvi aizņem apmēram 956,949 km², kas ir ~ 9,4 % no visas platības. Tās ir dažādas unikālas ekosistēmas, kuru atšķirības nosaka purvu ģeogrāfiskais novietojums, to atrašanās dažādos platuma grādos, atšķirīgā reljefā un augstumā virs jūras līmeņa, un to veidošanos būtiski nosaka klimatiskie apstākļi. Visplašākās teritorijas purvi aizņem Eiropas ziemeļdaļā, galvenokārt Somijā, Zviedrijā, Norvēģijā un Krievijas ziemeļrietumu daļā. Ņemot vērā purvu ekosistēmu atšķirības, zinātnieki Eiropā noteikuši 8 purvu zonas – palsa purvi, aapa purvi, zemieņu augstā tipa purvi, augstā un zemā tipa purvi un zemā tipa purvu zona, teritorijas ar reti sastopamām kūdras zemēm, kā arī tādas unikālas ekosistēmas kā kalnu purvi un segveida purvi, kas galvenokārt izplatīti Īrijā un Lielbritānijā, kur vidēji vēsa un mitra klimata (160 dienas ar 1 mm nokrišņiem) apstākļos tie veidojas uz stāvām nogāzēm.

Okeānu piekrastē Centrālajā un Dienvidamerikā, Centrālajā Āfrikā un Austrālijā plešas mangroves, kas arī ir savdabīgi purvi. Mangrovju purvainos mitrājus veido koki, krūmi u. c. augi, kuri aug iesāļos un pat sāļos paisuma un bēguma ūdeņos tropiskās un subtropiskās piekrastēs.

Sākotnēji cilvēki purviem un kūdrai uzmanību pievērsa praktiskā aspektā, tikai vēlāk, pēc tam, kad 17. gs. tika izgudrots mikroskops, sākās un attīstījās veģetācijas teorētiskie pētījumi. Šie pētījumi arī mūsdienās kalpo kā palīglīdzeklis praktiskajiem pētījumiem. 21. gs. sākumā ir veikts ievērojams skaits pētījumu par globālo klimata mainību un to ietekmi uz biosfēru un uz vietējām un globālām vides izmaiņām, ko izraisījušas cilvēku darbības. No tropiem līdz Arktikai purvi attīstījušies dažādos ģeoloģiskos un vides apstākļos, un tajos uzkrājušies kūdras nogulumu slāņi sniedz liecības par globālajām un vietējām pārmaiņām kopš leduslaikmeta beigu posma. Telmatoloģijas ietvaros veiktie pētījumi sniedz informāciju par purvu ģeoloģisko attīstību, ekosistēmas raksturu konkrētā kūdras slāņa uzkrāšanās laikā, purva ūdens un kūdras ķīmiju, kūdru kā vides izmaiņu arhīvu, kūdrāju ietekmi uz atmosfēru. Tiek izzināta un novērtēta kūdra kā tautsaimniecībā noderīgs dabas resurss, kā arī purvu degradācija un to atjaunošanas iespējas. Telmatoloģijas pētījumiem ir nepieciešama starpdisciplināra pieeja, un tiek izstrādāti jauni paņēmieni, metodes un modeļi, lai iegūtu plašāku informāciju par vides izmaiņām, ko ietekmējusi klimata mainība un cilvēka darbība, kas savukārt palīdz apsaimniekot un aizsargāt teritorijas, kurās uzkrājusies kūdra.

Telmatoloģijas pētījumu jomas galvenajiem sastāvelementiem ir ģeogrāfisks raksturs, jo tie pēta purva veidošanās apstākļus un atrašanās vietu konkrētajā dabas zonā ar līdzīgiem klimatiskajiem apstākļiem, purva uzbūvi un virsmas reljefu, purva attīstības ciklu, kā arī purva veģetācijas daudzveidību un hidroloģisko režīmu. Telmatoloģija ir starpdisciplināra zinātne, tādēļ pētījumi tiek veikti ar kompleksu pieeju, t. i., rezultāti tiek vērtēti no dažādiem aspektiem, tos savstarpēji salīdzinot. Pētot purvu virsmas reljefu, hidroloģisko režīmu veģetāciju un ainavu, dati tiek interpretēti, ņemot vērā visu pieejamo informāciju. Pētot purvu nogulumus, tiek meklēti pierādījumi paleoklimata mainībai un paleoveģetācijas dinamikai, tās pārmaiņu skaidrošanai un dabas vēstures izpratnei.

Galvenie pamatprincipi, kas veicina telmatoloģijas attīstību:

• purvi ir kā dabas vēstures notikumu sava veida arhīvs, jo kūdras botāniskais sastāvs liecina par veģetācijas raksturu konkrētā slāņa veidošanās laikā, bet tās sadalīšanās pakāpe savukārt norāda uz klimatiskajiem apstākļiem un hidroloģisko režīmu;
• ir nozīmīga ekosistēma gan dabas daudzveidības saglabāšanā, gan arī veic daudzas nozīmīgas funkcijas dabā.

Sausā un siltā laikā pazeminās gruntsūdens līmenis purvā un atmirušās augu atliekas ilgstoši atrodas ar skābekli bagātā vidē, kas veicina sadalīšanās procesus. Kūdra veidojoties uzkrāj arī minerālās daļiņas, kas liecina par procesiem purvā un tā apkārtnē. Ķīmisko analīžu rezultāti savukārt liecina par piesārņojumu, kas uzkrājies kūdrā, nokļūstot tajā gan ar virszemes ūdeņiem, gan arī no atmosfēras, kā arī sniedz vēsturiskās liecības par dabas katastrofām: plūdiem, vulkānu izvirdumiem.

Augu, kuri veido kūdru, makroskopisko atlieku analīze bija galvenā floras un veģetācijas pētījumu metode 20. gs. sākumā, pirms tika ieviesta putekšņu analīze. Attīstoties putekšņu analīzei, augu makroskopisko atlieku analīzes lietošana samazinājās, bet drīz tika konstatēts, ka jāizmanto abas metodes, jo tās papildina viena otru un, veicot veģetācijas attīstības pētījumus, vēlams izmantot abu analīžu rezultātus. Viena no būtiskākajām augu makroskopisko atlieku analīzes priekšrocībām, salīdzinājumā ar putekšņu analīzi, ir tā, ka augu makroskopiskās atliekas parasti identificē līdz augstākam taksonomiskam līmenim, parasti līdz sugai.

Mūsdienās pētījumi notiek vairākos virzienos: purvu ekosistēmas un biotopu pētījumi, purvu attīstība un paleoklimata rekonstrukcija, kūdras resursa kvalitātes noteikšana, purvu saprātīga apsaimniekošana un rekultivēšana. Attīstoties lauka pētniecības iekārtu un mikroskopijas (optiskās un elektronu) tehnoloģijām un metodikai, arvien precīzāk tiek noteikts kūdras botāniskais sastāvs un sadalīšanās pakāpe, kā arī putekšņu, sporu un amēbu sastāvs, kas  ļauj rekonstruēt purva veidošanās un kūdras uzkrāšanās apstākļus, paleoklimata pārmaiņas purvu attīstības gaitā. Pēc botāniskā sastāva novērojamas arī kūdras veidu reģionālās izplatības likumsakarības: sūnu kūdra raksturīga arktiskajiem, subarktiskajiem un boreālajiem reģioniem, niedru-grīšļu kūdra un mežu kūdra sastopama mērenās zonas reģionos, kā arī mangrovēs un muklājos humīdajos tropos. Nogulumu pētījumos svarīgas ir absolūtā vecuma datēšanas metodes, ķīmiskās analīzes, kā arī datu modelēšana un siltumnīcefekta gāzu pētījumi. Arvien nozīmīgāki kļūst purvu hidroloģiskie pētījumi un biotopu kartēšana. Purvu pētījumu metodikā būtisku attīstību veicina ģeofizikālās metodes un dronu izmantošana. Lai precīzāk interpretētu datus un izzinātu procesus, tiek izmantotas arī ģeoloģijas, bioloģijas, ekoloģijas, fizikas, ķīmijas un matemātikas metodes.

Pirmās ziņas par purviem un to praktisku izmantošanu ir jau no Senās Ēģiptes un Romas, kad nesekmīgi mēģināja nosusināt purvus. Par to, kā ieguva, žāvēja un izmantoja “melno zemi” dedzināšanai, rakstīja romiešu zinātnieki Tacits (Publius (Gaius) Cornelius Tacitus) un Plīnijs Vecākais (Gaius Plinius Secundus) 1. gadsimtā. Plašāka informācija par kūdras ieguvi un izmantošanu atrodama kopš 12. gs.

Vieni no agrākajiem pasaules mēroga klimata pārmaiņu datiem tika iegūti, pētot kūdras nogulumus jau 1837. gadā, kad Japetuss Stēnstrups (Johannes Japetus Smith Steenstrup) publicēja dāņu purvu stratigrāfisko un makrobotānisko pētījumu datus. Viņa pētījums bija iedvesmas avots arī norvēģu ģeologa Aksela Blita (Axel Blytt) un zviedru zinātnieka Rutgera Sernandera (Rutger Sernander) paleoklimatoloģiskās shēmas izveidei, ko vēlāk precizēja, izmantojot palinoloģijas pamatlicēja Lennarta Posta (Lennart von Post) putekšņu zonas, kas bija izstrādātas, izmantojot Zviedrijas purvu pētījumus.

Jau 19. gs. beigās un 20. gs. sākumā A. Blits un R. Sernanders, kā arī vācu zinātnieks Karls Alberts Vēbers (Carl Albert Weber) publicēja informāciju par iespējamām saitēm starp kūdras purva stratigrāfiju un klimatu. Toreiz pētījums bija vērsts uz konkrētu slāņu vai “robežu horizonta” noteikšanu purvos plašā apgabalā – viens no tiem tika saukts par Grenzhorizont un parādījās kūdrā kā pēkšņa maiņa no tumšākas, vairāk sadalījušās kūdras uz daudz mazāk sadalījušos kūdru. Tika pieņemts, ka šo maiņu izraisīja iepriekšējā klimata maiņa, kas vēlākos pētījumos arī apstiprinājās. Mūsdienās pētījumiem telmatoloģijas ietvaros raksturīga multidisciplināra pieeja un jaunu pētījumu metožu ieviešana, ko ietekmē gan jaunu tehnoloģiju izstrādāšana, gan arī uzkrāto zināšanu un informācijas bāze.

Purvi ir jutīgi pret klimata pārmaiņām un antropogēno slodzi, tomēr pēc jaunākajiem pētījumiem to teritorijas kopumā nesamazinās. Kūdras ieguves rezultātā degradētās teritorijas bieži vien tiek renaturalizētas jeb atgrieztas atpakaļ dabai, atjaunojot purva hidroloģisko režīmu. Globālā sasilšana izraisa mūžīgā sasaluma kušanu, tādēļ palielinās purvu teritorijas arktiskajos apgabalos. Pārpurvošanās procesi paātrinājušies, aizaugot ezeriem, vecupēm u. c ūdenstilpēm. Taču kūdra uzkrājas ļoti lēni (1–2 mm gadā atkarībā no purva tipa un klimata), tādēļ to drīkstētu lietot, izmantojot tikai  jaunas, modernas pārstrādes metodes un radot jaunus inovatīvus produktus.

Purva kā dabas resursa izpētes aspekti izvirzījuši priekšplānā jaunas pieejas racionālai izmantošanai, vienlaikus samazinot vides degradācijas riskus, apzinoties to vērtību un nozīmību. Vajadzīgi risinājumi, lai aizsargātu un apsaimniekotu purvus, neietekmējot klimatu un aizsargājot dabu, bet tajā pašā laikā arī nodrošinot cilvēku vajadzības.

Pamatojoties uz jaunākajiem ģeotelpiskajiem pētījumiem un rezultātu analīzi, secināts, ka agrākajos pētījumos globālie kūdras krājumi nav pietiekami precīzi novērtēti, sevišķi purvu platības tropos un ziemeļu puslodes augstākajos platuma grādos. Tādēļ tiek realizēti vairāki starptautiski projekti, izmantojot arvien modernākas pētniecības metodes un tehnoloģijas.

Izmantojot purvus lauksaimniecībā, mežsaimniecībā vai kūdras ieguvē, tie tiek būtiski ietekmēti, jo šādi zemes lietojuma veidi veicina izmaiņas purvu hidroloģiskajā režīmā, notiek oksidācija un palielinās siltumnīcefekta gāzes emisiju apjomi. Šī tendence turpinās visā pasaulē ar lielu un nekontrolējamu ugunsgrēku skaitu katrā sausajā sezonā. Lai gan purvi aizņem tikai 3 % no pasaules sauszemes, no tiem izplūst gandrīz 5 % no pasaules oglekļa dioksīda (CO₂). Kūdras ugunsgrēki ilgtermiņā palielina CO₂  vidēji par 0,5–0,6 gigatonnām, kā rezultātā kopējās kūdras emisijas pārsniedz 2 gigatonnas CO₂.

Mūsdienās pētniecība telmatoloģijas jomā galvenokārt notiek universitātēs un institūcijās, kas saistītas ar purvu izpēti, aizsardzību, atjaunošanu un resursu saprātīgu izmantošanu. Lai risinātu šos jautājumus, 1968. gadā tika izveidota Starptautiskā Kūdras savienība (International Peat Society), kas šobrīd apvieno 1437 individuālos biedrus un uzņēmumus no 41 valsts, zinātniekus un praktiķus, kas darbojas purvu un kūdras pētniecības jomā visā pasaulē un sadarbojas ar nevalstiskām organizācijām, universitātēm un institūtiem, t. sk. Starptautisko purvu saglabāšanas grupu (International Mire Conservation Group), Mitrāju zinātnieku savienību (Society of Wetlands Scientists) un citiem. Liela nozīme purvu izpētē un saglabāšanā visā pasaulē ir dažādiem projektiem, t. sk. LIFE programmai, kas kopš 1992. gada veicina Eiropas Savienības vides un klimata politikas un tiesību aktu īstenošanu, atjaunināšanu un izstrādi. Daudzi projekti Āzijas un Āfrikas valstīs veicina tropisko purvu apsaimniekošanu, vietējo iedzīvotāju izglītošanu.

Raksti par purviem tiek publicēti ne tikai speciālos žurnālos, piemēram, Mires and peat (izdevējs Starptautiskā Kūdras biedrība, sadarbojoties ar Starptautisko purvu saglabāšanas grupu, kopš 2006. gada), Peatland International (izdevējs Starptautiskā Kūdras biedrība, sadarbojoties ar Starptautisko purvu saglabāšanas grupu, kopš 1986. gada), SUO (izdevējs Somijas purvu savienība, Finnish Peatland Society, kopš 1947. gada), bet arī ar purvu pētniecību saistītos žurnālos bioloģijas un kvartārģeoloģijas jomā: Wetlands (izdevējs Mitrāju zinātnieku savienība, Springer, kopš 1981. gada), Journal of Vegetation Sciences (izdevējs Wiley, kopš 1990. gada), Journal of Biogeography un  Quaternary International (izdevējs INQUA, Elsevier, kopš 1999. gada), The Holocene (izdevējs SAGE, kopš 1991. gada).

Attīstoties tehnoloģijām un uzkrājoties pieredzei, 20. gs. otrajā pusē un 21. gs. sākumā tika izstrādātas jaunas vai pilnveidotas esošās metodes. Franks Čeimberss (Frank M. Chambers) no Glosteršīras Universitātes (University of Gloucestershire) pētījis klimata pārmaiņas un paleoekoloģiju, izmantojot pagātnes vides rekonstrukciju, lai noskaidrotu cilvēka ietekmi uz veģetāciju un klimatu, tajā skaitā veicis daudzpusīgus purvu pētījumus un publicējis nozīmīgus rakstus. Džeks Railijs (Jack Rieley) no Notingemas Universitātes (Nottingham University) veicis daudzpusīgus pētījumus tropiskajos purvos. Somu ģeologs Eino Lapalainens (Eino Lappalainen) veicis purvu ģeoloģiskās izpētes, pilnveidojis kūdras nogulumu klasifikāciju un darbojies kūdras saprātīgas izmantošanas jomā. Viens no ievērojamākajiem pētniekiem telmatoloģijas jomā ir vācu zinātnieks, purvu pētnieks Hanss Jostens (Hans Joosten) no Greifsvaldes Purvu centra (Greifswald Moor Centrum), vada purvu pētījumu un paleoekoloģijas grupu, piedalās daudzos projektos visā Eiropā. Viņš ir vairāku simtu nozīmīgu rakstu un daudzu grāmatu autors/līdzautors, tajā skaitā “Saprātīga purvu un kūdrāju izmantošana: pamatojums un principi, ieskaitot pamatu lēmumu pieņemšanai” (Wise Use of Mires and Peatlands: Background and Principles Including a Framework for Decision-making, 2002). Igaunijas zinātnieks Edgars Karofelds (Edgar Karofeld) strādājis vairākās jomās: purva mikrotopogrāfijas un tā ietekmējošo faktoru attīstība un darbība; kūdras paleoekoloģija un oglekļa cikls; sfagnu sūnu ekoloģija; cilvēka ietekme, gaisa piesārņojums, purva veģetācija un darbība; ietekmēto purvu spontāna atkārtota veģetācija, to atjaunošana un ietekmējošie faktori.