Trong thủy văn, lưu vực thoát nước là một đơn vị hợp lý để nghiên cứu sự di chuyển của nước trong chu trình thuỷ văn, bởi vì phần lớn lượng nước thải ra từ lưu vực của lưu vực bắt nguồn từ lượng mưa rơi xuống lưu vực. Một phần nước đi vào hệ thống nước ngầm bên dưới lưu vực thoát nước có thể chảy về phía lối thoát của một lưu vực thoát nước khác vì hướng dòng chảy nước ngầm không phải lúc nào cũng phù hợp với hệ thống thoát nước nằm trên. Đo lượng nước xả ra từ lưu vực có thể được thực hiện bằng một máy đo dòng suối nằm ở lối thoát của lưu vực.