Technik hydrolog prowadzi obserwacje i pomiary terenowe oraz bierze udział w pracach związanych ze wstępnym opracowaniem uzyskanych wyników. Celem jego pracy jest ocena czasowa i przestrzenna zmienności zasobów wodnych.

W ramach prac terenowych technik hydrolog dokonuje różnego rodzaju pomiarów zbiorników wodnych (rzek, jezior, sztucznych zbiorników wodnych itp.). Do podstawowych należy pomiar przekroju poprzecznego (szerokości) oraz profilu podłużnego (głębokości) rzeki. W zależności od sytuacji, wielkości rzeki i posiadanego sprzętu może on być wykonany w wodzie, z kładki, z mostu, pontonu lub łodzi. Pomiaru niedużych szerokości technik hydrolog dokonuje za pomocą taśmy pomiarowej lub oznaczonej liny stalowej. Jeśli użycie taśmy nie jest możliwe ze względu na rozmiary akwenu wodnego, stosuje wtedy metody geodezyjne, które wymagają określenia wartości kątów poziomych. Do pomiarów kątów służy mu teodolit - przyrząd do pomiaru kątów poziomych i pionowych w terenie; przy pomiarach prowadzonych z łodzi zastępuje go sekstansem (przyrząd używany w nawigacji do pomiarów wysokości słońca lub gwiazd w celu wyznaczenia współrzędnych geograficznych statku). Z kolei do wyznaczania głębokości używa sondy rzecznej, składającej się z linki z zaznaczonymi odległościami i zakończonej ciężarkiem.

Drugim obszarem zagadnień, którymi zajmuje się technik hydrolog jest pomiar stanu wód. Odczyty stanów wód prowadzi się w stałym punkcie, który nosi nazwę posterunku wodowskazowego. Technik hydrolog może brać udział przy wyznaczaniu lokalizacji takiego posterunku (jest to bardzo ważne zadanie, gdyż rzutuje na jakość uzyskanych danych), a następnie uczestniczy przy projektowaniu technicznym jego budowy. W istniejących posterunkach wodowskazowych bezpośrednią obserwację stanów wód przeprowadza technik hydrolog lub odpowiednio przeszkolona osoba, zwana obserwatorem wodowskazowym.

Technik hydrolog rekrutuje do tej pracy odpowiednich ludzi zamieszkujących najbliższą okolicę, a następnie nadzoruje ich czynności. Kontroluje też urządzenia znajdujące się na posterunku: łatę wodowskazową, która wykonana jest z drewna zabezpieczonego przed działaniem wody i do której przykręcona jest podziałka, oraz limnigraf - urządzenie do ciągłego, automatycznego rejestrowania stanu wód.

Kolejną grupą zagadnień, którymi zajmuje się technik hydrolog, są pomiary prędkości i natężenia przepływu wody. Jedną ze stosowanych metod jest pomiar młynkiem hydrometrycznym - urządzeniem składającym się z wirnika (zwanego skrzydełkiem) i korpusu, w którym umieszcza się łożyska oraz elementy wskazujące liczbę obrotów wirnika. Zależnie od warunków, młynek hydrometryczny może być mocowany na rurze lub opuszczany na linie z obciążeniem. Jeśli młynek znajdzie się w płynącej wodzie, jej napór spowoduje obracanie się wirnika proporcjonalnie do prędkości wody. Inną metodą wykorzystywaną przez techników hydrologów do mierzenia prędkości przepływu jest pomiar pływakami, które wykonane są z drewna pomalowanego na jasny kolor i stosowane szczególnie w czasie wezbrania rzek lub spływu kry lodowej.

Do zadań technika hydrologa należy również pobieranie osadów z dna jezior i pomiary rumowiska rzecznego za pomocą specjalnych przyrządów; do poboru prób używa się batometrów, łapaczek i czerpaków.

Technik hydrolog zajmuje się także obserwacją i pomiarem zjawisk lodowych, mierząc m.in. grubość pokrywy lodowej i stopień pokrycia wody lodem w rzekach, jeziorach i zbiornikach wodnych.

Zatrudnieni w tym zawodzie dokonują również przeglądów i bieżącej naprawy urządzeń i narzędzi pomiarowych.

Obok prac terenowych zajmują się również częściowym, wstępnym opracowaniem uzyskanych materiałów obserwacyjno-pomiarowych, do czego niezbędna jest umiejętność posługiwania się komputerem.