植物蒸散：在植物樹冠高大、太陽輻射較少的地方，蒸騰是蒸法的主要組成部分。對蒸騰作用的直接觀測，一種方法是切斷植物的一端沉浸在水容器內，觀察水的上升量。另一種方法是示蹤法，指用能量脈衝確定作物莖幹水分輸送的速度，或者用氘作為失蹤原子進行稀釋觀測。
4、枯枝落葉攔蓄：
測定枯枝落葉的攔蓄量，可以選取典型的地面，在不破壞原結構條件下蒐集單位面積上的枯落物，清楚土壤顆粒後，把它完整地放入一個鐵絲網底的花內，下面有收集滲水的集水器，在接受降雨後，水從鐵絲網漏下。再與同口徑的雨量計接受的雨量相比較，即為枯枝落葉的攔蓄量。
5、入滲：
入滲是水分循環的一個重要過程，測定比較複雜，通常是在一個指定地方對有限面積上灌水，利用入滲儀測定土壤吸收水分的速率。入滲儀有多種類型，如環狀或筒狀入滲儀，噴水入滲儀，張力入滲儀，分別針對不同的研究對象和系統。噴水式入滲儀是用來模擬天然降水的性質，例如雨滴大小分布，雨滴衝擊速度，產生連續均勻的雨滴，以及再現暴雨強度分布和歷時。
6、河川徑流：
河川徑流是沿某一給定的天然河槽的流量，也是水循環的組成部分，包括基流（地下水出流）、壤中流、飽和層坡面流。河川徑流的觀測一般包括：①取得高於某一基準面的連續的水位資料；②建立水位和流量關係曲線；③把水位資料轉化為流量資料。
觀測流量的站稱為測流站，測流站用自記水位記每隔15分鐘測水位一次，測站零點應至少和相距一定距離的三個永久水準基點相互參證。
測流斷面的選擇原則是，在大洪水發生時也也能進入現場，水流始終被控制在河槽里，水力條件不受影響。人工測流要求選河段的順直段，同時流速在可以精確測到的範圍之內。測流處不一定和自記水位計在同一地點，但應儘可能靠近，使測得的流量能代表水位計的數值。
浮標法測流
水位觀測：傳統的自記水位是在靜水井中放一個浮筒，與自記記錄儀相連，資料可以從數字圖表上獨得，或由機器在穿孔紙上得到。浮筒式自記水位適用於狹窄而下切的沙礫質河槽，這樣靜水井可以靠近河流。對於寬闊的沙質河槽，靜水井必須置於距主流一定距離的岸灘。
流量測驗：測站的流量是通過對水位計附近斷面的流速和水深測量算出來的。流速是用流速儀對橫斷面的各條垂線進行觀測而得，垂線之間的距離應以每條垂線所代表的流量不超過斷面總流量的10％為準，流速儀掛在用絞車控制的纜索上，在淺水中它也可裝在觀測桿上由觀測員用手操作，每條垂線的深度用纜索或測量深桿測量，其他流速觀測方法可用浮標、裝備流速儀、測速桿或超音波裝置，垂線在河底為零及至水邊或接近水面達到最大，平均流速一般在距水面0.6m水深處。通常在水深小於0.76m時以0.6m水深處代表平均流速，當水深大於0.76m時取0.2m和0.8m水深處流速的均值。在洪水時期水深觀測困難時，可僅測接近水面的流速，水深可在洪水過後補測，用標準流速曲線上讀得係數以估算垂線平均流速。
7、含沙量：
含沙量是反映水流挾帶泥沙的數量，在泥沙運動中是一個重要的額參數。常用的含沙量有三種表達方法：①體積表示法：sv為泥沙的體積（vs）與泥沙和水總體積（v）之比＝vs/ v .②質量表達法：泥沙乾重與沙和水的總重量之比，sw=ws/w.③質量和體積混合表達法:泥沙乾重與沙和水的總體積之比。泥沙的常用表達方式是每立方米多少公斤，如我國的黃河，是世界上含沙量最大的河流，其年平均含沙量為37.6kg/m3。