Hidrobioloģija ir dzīvības zinātne, kas pēta dzīvības procesus ūdenī. Hidrobioloģija pēta ūdens organismus tekošos un stāvošos ūdeņos saldūdens, sāļūdens hidroekosistēmās un kontinentālajos ūdeņos, jūrās un okeānos. Hidrobioloģija pēta bioloģiski nozīmīgāko elementu apriti hidroekosistēmās. Tā pēta slāpekļa, fosfora, oglekļa, silīcija u. c. biogēno elementu lomu hidroekosistēmās, primāro un sekundāro produkciju, litorāles un pelaģiskās ekosistēmas, to nozīmi, tur notiekošos procesus, konsumentu ķēdes hidroekosistēmās u. c. problēmas, no kurām aktuālākās ir klimata izmaiņu ietekme uz hidroekosistēmām, eitrofikācija, ūdeņu piesārņošana un attīrīšana.

Viena no pašreizējām vissvarīgākajām hidrobioloģijas sfērām ir eitrofikācija un tās novēršana. Īpaša uzmanība tiek pievērsta biotiskajām attiecībām planktona sabiedrībās, mehānismiem, kas ietekmē ūdens ziedēšanu, fosfora plūsmai un ezeru samaisīšanās procesiem. Ilglaicīgi pētījumi tiek veikti par upju, ezeru, ūdenskrātuvju jonu sastāva izmaiņām saistībā ar skābajiem lietiem un mēslošanu. Viens no pētījumu galamērķiem ir ūdenskrātuvju ekosistēmas pamatfunkciju noskaidrošana, kura ir svarīga ūdens kvalitātes un ūdens apgādes menedžmentam.

Mūsdienu hidrobioloģija tiek uzskatīta par ekoloģijas apakšnozari, bet hidrobioloģijas sfērā tiek ietverta taksonomija, morfoloģija, fizioloģija u. c.; vienīgais atšķirīgais aspekts ir, ka tas viss attiecas uz ūdens organismiem. Hidrobioloģija ir cieši saistīta ar limnoloģiju un var tikt iedalīta lotisku sistēmu ekoloģijā (tekoši ūdeņi) un lentisku sistēmu ekoloģijā (stāvoši ūdeņi). Te ietilpst arī jūras bioloģija, arī bioloģiskā okeanogrāfija, kas ir arī daļa no hidrobioloģijas. Tā ir zinātne par jūras ekosistēmām, kas pēta jūru un okeānu organismus un to ekoloģisko mijiedarbību. Hidrobioloģija pēta saldūdens un sāļūdens hidroekosistēmas, primāros vides faktorus tajās, bioloģiski nozīmīgāko elementu apriti hidroekosistēmās, slāpekļa, fosfora, oglekļa, silīcija u. c. biogēno elementu lomu hidroekosistēmās, planktonu (bakterioplanktonu, fitoplanktonu un zooplanktonu), primāro un sekundāro produkciju ūdeņu ekosistēmās, litorāles ekosistēmu, pelagiāles ekosistēmu un pelāģisko konsumentu ķēdi gan saldūdeņos, gan sāļūdeņos, un bentisko konsumentu ķēdi, ūdeņu piesārņošanos, bioloģisko attīrīšanos un ūdeņu eitrofikāciju.

Viena no vissvarīgākajām ūdeņu pētniecības jomām pašlaik ir eitrofikācija un cīņa pret to. Īpaša uzmanība tiek pievērsta savstarpējām biotiskajām attiecībām planktona sabiedrībās, ietverot mikrobiālo cilpu, ūdens ziedēšanas mehānisma izpētei, fosfora slodzes ietekmei un ezera ūdens masas samaisīšanās nozīmei. Cits pētījumu virziens skata ūdeņu paskābināšanās problēmu un tās novēršanas iespējas. Vēl pētījumi tiek veikti, lai izskaidrotu ūdenstilpju ekosistēmu funkcionēšanu, kas ir svarīgi ūdens kvalitātes menedžmentam un ūdens apgādei. Pašlaik Eiropas Savienībā saskaņā ar Eiropas Parlamenta un Padomes Direktīvas 2000/60/EK (23.10.2000.), ar ko izveido sistēmu Kopienas rīcībai ūdens resursu politikas jomā (turpmāk – Ūdens direktīva), ieviešanu liela nozīme ir pievērsta ūdeņu klasifikācijai un perspektīvu ūdens indikatororganismu izpētei.

Saskaņā ar Ūdens direktīvu bioloģiskie kritēriji (ekoloģiskās metodes) ūdeņu vides kvalitātes novērtēšanai tiek uzskatīti kā noteicošie, kurus papildina hidromorfoloģiskie, fizikāli ķīmiskie un ķīmiskie kritēriji. Līdzīgi kā limnoloģijā, arī hidrobioloģijā ūdeņu bioloģiskās izpētes metodes iedalāmas divās grupās: ekoloģiskās metodes (aprakstoši analītiskās metodes brīvā dabā) un fizioloģiskās, bioķīmiskās 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, bioķīmiskajām 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.

Tiek uzskatīts, ka pirmie ūdeņu pētījumi sākās ar feniķiešu ceļojumiem pa jūrām un okeāniem, izmantojot zvaigžņu navigāciju. Jau Aristotelis bija identificējis dažādus jūrās dzīvojošos organismus, tāpēc viņu mēdz uzskatīt par jūras bioloģijas pētījumu aizsācēju, kas arī ir saistīta ar hidrobioloģijas nozari. 18. gs. britu kapteinis Džeimss Kuks (James Cook) pazīstams ar saviem pasaules apceļojumiem un atklājumiem, no kuriem atveda aprakstus par līdz šim nepazītiem dzīvniekiem un neskaitāmiem augiem. Jūras dzīvi tuvāk ir pētījis Čārlzs Darvins (Charles Darvin), kurš ir pazīstams kā evolūcijas teorijas atklājējs. Viņš deva milzīgu ieguldījumu jūras bioloģijas sākotnējās studijās. No 1831. līdz 1836. gadam Č. Darvins savāca un pētīja jūras organismus, kurus pēc tam nodeva Britu muzejam (British Museum). No 1872. līdz 1876. gadam britu kuģis Challenger, kas bija apgādāts ar tam laikam modernām pētniecības ierīcēm - mikroskopiem, termometriem, traļiem, dragām -, Čārlza Tomsona (Charles Thomson) vadībā ievāca tūkstošiem jūru apdzīvojošu sugu pārstāvju, kas tika kolekcionēti un analizēti. Šis ceļojums tiek uzskatīts par okeanogrāfijas sākumu. Šīs ekspedīcijas rezultātā tika savākta un apkopota informācija par jūrām un okeāniem un to iemītniekiem uz 30 000 lapām, kā arī tika fiksētas 4717 jaunas sugas. Iekšējo ūdeņu hidrobioloģijas vēsture ir veidojusies līdzīgi limnoloģijas vēsturei, jo zinātnieki visbiežāk pētījums ir veikuši abās nozarēs. Amerikas Savienoto Valstu (ASV) entomologs un ekologs Stīvens Forbss (Stephen Alfred Forbes) pierādīja saistību aļģu “ziedēšanas” fenomenam un masveida zivju bojā ejai Mendotas ezerā, Viskonsinā, un viņš tiek uzskatīts par vienu no pirmajiem ūdens ekologiem. S. Forbsa uzskati par ezeru ekoloģiju tika izklāstīti darbā “Ezers kā mikrokosms” (The Lake as a Microcosm, 1887). 20. gs. vidū un beigu daļā lielākā daļa hidrobiologu savas zinātniskās intereses koncentrēja uz bioloģiskajiem procesiem, kas saistīti ar notekūdeņu utilizāciju attīrīšanas iekārtās. Vēsturiskie darbi un pētījumi bija saistīti ar biotisko indeksu izstrādāšanu, lai ūdeņus klasificētu saskaņā ar to biotiskajām sabiedrībām. Svarīgi bija izstrādāt biotiskos indeksus, lai klasificētu biotiskās sabiedrības. Šis darbs Eiropā notiek līdz mūsdienām, lai attīstītu klasifikāciju apsekojamām ūdenstilpēm saskaņā ar Ūdens direktīvu.

Hidroekosistēmu ekoloģiskie pētījumi, bioloģiskās daudzveidības pētījumi, akvakultūru audzēšana, bioindikācijas, biotestēšanas un biomarķēšanas izmantošanas iespējas vides kvalitātes kontrolē. Mūsdienās kā jauna nozare ir bioķīmiskā hidrobioloģija. Ekotoksikoloģiskie pētījumi, saldūdeņu kvalitātes novērtēšana un standartizācija atbilstoši Eiropas vides aizsardzības likumdošanai. Saldūdeņu un jūru hidroekosistēmu monitoringa principu un realizēšanas metožu izstrāde.

Galvenās pētniecības iestādes hidrobioloģijā: Čehijas Zinātņu akadēmijas Hidrobioloģijas institūts (Hydrobiologický ústav  Biologickém centru Akademie věd České Republiky) Českē, Budejovicē; Drēzdenes Tehnoloģiskās Universitātes Hidrobioloģijas institūts (Institut für Hydrobiologie, Technische Universität Dresden) Vācijā; Tartu Universitātes Zooloģijas un hidrobioloģijas institūts (Zooloogia ja Hüdrobioloogia Instituut, Tartu Ülikool) Igaunijā; Ķīnas Zinātņu akadēmijas Hidrobioloģijas institūts (國科學院水生生物研究所) Uhaņā; Kārļa Universitātes Hidrobioloģijas departaments (Katedra hydrobiologie, Univerzita Karlova‎) Prāgā, Čehijā; Krievijas Zinātņu akadēmijas Limnoloģijas institūts (Институт озероведения РАН Российской академии) Sanktpēterburgā; Maksa Planka Evolucionārās bioloģijas institūts (Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie) Plēnē, Vācijā; Itālijas Hidrobioloģijas institūts (Instituto Italiano di Idrobiologia) Verbānijā, Pallancā; Ukrainas Nacionālās Zinātņu Akadēmijas Hidrobioloģijas institūts (Інститут Гідробіології Національної Академії Наук України) Kijevā; Somijas Vides institūts (Suomen ympäristökeskus) Helsinkos.  

Nozīmīgākie periodiskie izdevumu hidrobioloģijā: Aqutic ecology (kopš 1968. gada, Springer Link); Archiv für Hydrobiologie (kopš 1974. gada, Schweizerbart science publishers); Hydrobiologia (kopš 1948. gada, Springer); Hydroecology and Hydrobiology (kopš 2001. gada, Elsevier); Journal of Plankton research (kopš 1979. gada, Oxford University Press); Indian Hydrobiology (kopš 1995. gada); Review of Hydrobiology (kopš 1988. gada, Wiley online library).

Viens no hidrobioloģijas nozīmīgākajiem pētniekiem un okeanogrāfs, nirējs, daudzu filmu autors, zinātnieks, dabas aizsargātājs ir Žaks Kusto (Jacques-Yves Cousteau). Viņš ir sarakstījis vairāk nekā 50 grāmatu, uzņēmis 120 dokumentālo filmu; apbalvots ar dažādu pasaules valstu goda zīmēm: Francijas Nacionālo goda leģiona ordeni (Ordre national de la Légion d'honneur), ASV Prezidenta brīvības medaļu (Presidential Medal of Freedom) un citām.

Čehu hidrobiologs un zoologs Milans Straškraba (Milan Straškraba) ir zināms kā autors vairāk nekā 200 zinātniskajiem rakstiem, monogrāfijām; bijis Čehijas Zinātņu akadēmijas viceprezidents. M. Straškraba aktīvi darbojās svarīgako pasaules hidrobioloģijas žurnālu redkolēģijās – Review of Hydrobiology, Aquatic Botany, Marine Environmental Research, Ecological Modelling un Ecological Engineering. Viņa zinātniskās aktivitātes lielākoties bija veltītas ezeru un ūdenskrātuvju ekoloģiskajai modelēšanai.

Latviešu izcelsmes pētnieks – hidrobiologs un zoologs Bruno Bērziņš starptautiski kļuva pazīstams kā zooplanktona sastāvā esošo virpotāju (Rotatoria) sistemātikas speciālists, kurš savos darbos aprakstījis arī vairākas zinātnē jaunas sugas. Par nopelniem zinātnes attīstībā Bruno Bērziņam 1981. gadā Lundas universitāte (Lunds universitet) piešķīra Zviedrijas augstāko atzinību zinātniekam – goda doktora titulu.

Krievu hidrobiologi Ļevs Zenkevičs (Лев Алекса́ндрович Зенке́вич) un Georgijs Vinbergs (Георгий Георгиевич Винберг), kura vārdā ir nosaukta Baltkrievijas Universitātes Naroča ezera bioloģiskā stacija (Нарочанская биологическая станция имени Г. Г. Винберга), kas ir vecākā hidrobioloģiskā stacija Baltkrievijā. Pirmos bioloģiskās produktivitātes pētījumus viņš veica jau 1932. gadā, kad tika veikti fitoplanktona pirmprodukcijas pētījumi Beloje ezerā Krievijā. 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).