水位基面的计算分为绝对基面和测点基面两种类型。绝对基面是以某个特定海口的平均海平面作为标准，在中国，大多数河流的水位都是以黄海的青岛零点作为基准。而测点基面则是为了方便在河流地点进行观测和计算，通常在观测点最低枯水位以下0.5米到1米的位置设为零点。使用测点基面数据时，需要根据其与绝对基面的关系进行换算，以获得统一的绝对高程。
水位的变化是通过观测点使用水尺或自记水位计进行记录的。水位观测是水文学中最为关键的环节之一，因为其他所有水文参数的计算都依赖于水位数据。通过记录不同时间的水位，可以绘制出河流的水位历时曲线，这条曲线能够清晰地展示该观测点全年的水位变化情况。
流速是指水流在单位时间内移动的距离。在河流的横断面上，水流速度是不均匀的，底层水流由于受到河床的摩擦力作用，速度较慢。从水底到水面，流速逐渐增加，但在水面稍下的位置，由于空气摩擦的影响，流速又会有所下降。在河流的横向分布中，两岸的水流速度最小，而河心的水流速度最快。纵向流速通常使用流速仪（如旋杯式或旋浆式）进行测量。在小型河流中，最简单的测量方法是浮标法，即在河岸选择两个点甲和乙，将浮标放入水中，测量浮标从甲点到乙点所需的时间，并量出甲乙之间的距离，根据公式V=L/t计算流速，单位为米/秒。
流量是指在单位时间内通过某个横断面的水体积。通过测量过水断面的面积和河流的平均流速，可以使用公式Q=F·V计算流量，单位为立方米/秒。河流水位的变化主要是由流量的变化引起的，因此水位的变化可以看作是流量变化的间接反映。
