沼泽中发生的各种水文现象和过程，包括：水循环、水平衡、以及沼泽对环境的影响。沼泽的主要特征是土壤经常由停滞或缓慢流动的淡水或盐水所饱和，地表长着沼生和湿生植物，地表下不论有无泥炭累积，均发育着潜育层。

沼泽形成和发育 区域多水是沼泽形成的主导因素。地表长期薄层积水或过湿所形成的嫌气环境，使喜水性植物生长，植物根系交织、构成了含水能力很强的草根层。死亡的植物因缺氧、生物化学作用产生的有机酸有防腐作用而分解缓慢。若当地水热条件使分解速度小于残体的累积速度，则形成泥炭沼泽；反之，则形成无泥炭沼泽。在泥炭沼泽中，泥炭层逐渐加厚引起微地貌变化，并进而导致沼泽的水源补给、径流组成、蒸发和水平衡等发生变化。沼泽形成可分为水体沼泽化和陆地沼泽化两大类。前者有湖泊、河流沼泽化、海滨沼泽化；后者则有草甸沼泽化、森林沼泽化和人类活动导致的沼泽化等。

沼泽水分运动 除发育历史短暂的海滨沼泽外，沼泽一般都有一定厚度的草根层或泥炭层。无泥炭沼泽自上而下是草根层、腐质泥层和矿质潜育层。泥炭沼泽分为上、下两层，上层叫活动层，由植物活根和疏松的植物残体——泥炭组成。下层叫惰性层，全部由泥炭组成，结构密实。泥炭层厚度从几厘米到十几米不等。草根层和活动层的孔隙、饱和含水量和持水量都很大，它们的孔隙度约在60～99.3%之间。藓类泥炭和草本泥炭的饱和含水量分别为92～94%和89～91%（以重量百分比计算）。这两种泥炭经排水后，含水量只能降低到87～89%和85～87%（不计蒸发），因此沼泽是生物“蓄水库”。不同的沼泽类型、泥炭灰分含量和泥炭分解度不同，沼泽含水量和持水量也不同。一般来说：藓类泥炭含水量大于草本泥炭含水量。灰分含量多的泥炭含水量少，否则含水量多。分解度大的泥炭其持水能力大于分解度小的泥炭。

沼泽草根层或泥炭层中的水，沿着垂直方向和相对不透水层倾斜的表面流动，渗流呈层流状态，服从达西定律。无泥炭沼泽草根层和泥炭沼泽活动层的表层，结构疏松，水流速度达到2～3米/日或更大。泥炭沼泽活动层的下部结构则较紧实，渗透系数随深度而递减，并随分解度增加而减小。处于初级发育阶段的泥炭沼泽，即低位沼泽（沼泽表面平坦或呈凹形），分解度35～45%的泥炭，渗透系数为0.002～0.01厘米/秒，处于高级发育阶段的泥炭沼泽，即表面呈凸形的高位沼泽，其中分解度为10～15%的泥炭，渗透系数为0.01～0.025厘米/秒；分解度35～45%的泥炭，渗透系数则为0.00025～0.001厘米/秒。至于强烈分解的泥炭，渗透系数几乎等于零。惰性层是相对不透水层，渗透系数特别小，渗流速度几乎为零。

沼泽径流 海滨沼泽的径流形成过程，类同于一般地表径流。但因海滨沼泽濒临海边，绝对高程低，加之地下水位高，故地表径流可能相对较大。其他的无泥炭沼泽和泥炭沼泽，在暴雨之后或春季融雪期，潜水位上升至地表，沼泽表面产生径流（高位泥炭沼泽不产生表面径流）。当沼泽水位低于沼泽表面时，侧向渗流（也称表层流）是沼泽径流的主要表现形式。表层流产生于草根层和活动层中，它随着潜水位下降而迅速减小。当潜水位下降到惰性层时，径流几乎等于零。若开挖排水沟，地下水位下降，惰性层也会变成径流活动带。

沼泽温度和冻结 沼泽因具有一定厚度的草根层和泥炭层，反射率、热容量、导热率和导温系数等热学性质与其他类型土壤有所不同。但这些热学性质与含水量多寡有关。表面有积水的沼泽，反射率小于草甸，但大于潮湿的暗色矿质土壤，表面温度及其日变幅都小于矿质土。表面无积水的干泥炭沼泽和干涸的无泥炭沼泽，则反之。沼泽白昼时的表面温度和昼夜温度日变幅都比矿质土壤大。除海滨沼泽外，不论沼泽表面有无积水，温度日变化的影响深度都很小。在高纬地区沼泽有冻结现象。积水沼泽热容量大，冻结耗热量多，冻结过程开始得晚，速度缓慢，冰结深度浅。水位在表面以下某一深度时，表面的有机部分冷却快、冻结早，但下层冻结缓慢，冻结深度也小。春季解冻缓慢，化通时间迟。

沼泽蒸发 除取决于天气条件外，还取决于下垫面状况。积水沼泽水草丰盛，既有部分水面蒸发，又有植物枝叶散发，总蒸发量与水面蒸发大体相当。表面平坦或呈凹形有多种水源补给的沼泽，其蒸发量比表面呈凸形只有大气降水补给的沼泽大的多。前者蒸发量比所在地区陆地蒸发量大20～25%，后者蒸发量与所在地区正常蒸发量相差不大。沼泽开垦后，后者蒸发的变化比前者大的多。当沼泽蓄水较多时，蒸发量与辐射平衡值密切相关。当沼泽前期蓄水基本消耗殆尽时，蒸发与降水量密切相关。盐沼地区一般气候干旱，但地下水埋深较浅，沼泽蒸发比较稳定，因盐沼含有盐分影响毛管上升高度。故地面蒸发量可能小于未经盐化土壤的地面蒸发量。

沼泽水平衡 蒸发量大、径流量小是沼泽水的重要特点，在多年变化中，前者变化小，后者相对变化大。它们在总支出项中所占比例与所在地区水分条件有关。湿润地区，沼泽蒸发量约占总支出量的70～80%，径流量占20～30%左右。在水分不稳定地带，沼泽区与非沼泽区相比，前者的蒸发量在总支出量中所占比例更大些。蒸发量在月季水量平衡中并不一定是主要的。冬季蒸发量很小，径流是主要支出项；春季蒸发量很大，蒸发是主要支出项；夏季径流量虽然有所增加，但蒸发量仍大；晚秋至初冬蒸发迅速减少。沼泽贴地气层湿度大，加之沼泽特殊的热学性质，因此在9、10月间，凝结水还会大于蒸发量。平原沼泽化地区，河川径流的变差系数随沼泽度（沼泽面积占流域面积的百分数）增加而加大。山地丘陵区的沼泽化区域，河川径流的变差系数则随沼泽率增大而减小。沼泽对河川径流的年内分配有调节作用。