На сучасному етапі дослідження в гідробіології проводяться на 3-х рівнях: організменному, популяційному і біоценотичному, що призвело до виникнення 3-х підрозділів в гідробіології:
І – аутекологія, яка займається вивченням особин окремих видів, їх взаємодією з оточуючим середовищем без розгляду морфології і фізіології самих організмів;
2 – демекологія, яка займається вивченням взаємодії популяцій з оточуючим середовищем, їх структури і між популяційних відносин;
3 – синекологія, яка вивчає біоценози, їх структурні і функціональні особливості.
Основними методами гідробіології є обчислення кількості різних груп гідробіонтів в межах місця існування та оцінка функціональної ролі цих груп в екосистемах. Ці методи дозволяють:
- виявити реакцію особин до факторів середовища;
- отримати відомості про структуру популяцій і біоценозів, динаміку їх стану;
- дати сумарну оцінку ролі тих чи інших організмів в різноманітних екосистемних процесах, зокрема в трансформації речовин і енергії.