Susza hydrologiczna to długotrwały deficyt zasobów wodnych ujawniający się w obniżonych stanach wód powierzchniowych (rzek, jezior, zbiorników) oraz podziemnych. W odróżnieniu od suszy meteorologicznej, definiowanej przez niedobór opadu względem normy wieloletniej, susza hydrologiczna odnosi się do reakcji systemu hydrologicznego na ten niedobór i ma charakter wtórny oraz opóźniony. Jej identyfikacja opiera się na wskaźnikach przepływu (np. SNQ – średni niski przepływ), poziomach wód podziemnych oraz indeksach takich jak Standardized Streamflow Index (SSI). Do głównych przyczyn należą: długotrwałe anomalie opadowe, wysoka ewapotranspiracja związana z podwyższoną temperaturą powietrza, niewielka retencja zlewni oraz antropogeniczne przekształcenia obiegu wody (uszczelnienie powierzchni, regulacja rzek, nadmierny pobór wód). W warunkach ocieplającego się klimatu rośnie znaczenie temperatury jako czynnika intensyfikującego straty wody – wyższa temperatura zwiększa parowanie z powierzchni gleby i wód otwartych oraz transpirację roślin, przyspieszając przejście od deficytu opadów do realnego niedoboru zasobów wodnych.
Szczególną rolę w kształtowaniu suszy hydrologicznej odgrywają opady śniegu i dynamika pokrywy śnieżnej. W klimacie umiarkowanym śnieg stanowi sezonowy magazyn wody: akumulacja zimowa i stopniowe topnienie wiosenne stabilizują przepływy rzeczne oraz zasilanie wód gruntowych. Gdy zimy są ciepłe, z większym udziałem opadów deszczu zamiast śniegu, zmienia się reżim odpływu – woda szybciej spływa powierzchniowo, a infiltracja i zasilanie warstw wodonośnych są ograniczone. Dodatkowo skrócenie okresu zalegania śniegu oraz wcześniejsze roztopy, obserwowane w wielu regionach Europy, powodują przesunięcie maksimum odpływu na wcześniejsze miesiące i pogłębienie niżówek latem. Wysoka temperatura przyspiesza topnienie, ale równocześnie zwiększa ewapotranspirację, co redukuje efektywną ilość wody dostępnej dla zlewni. Wilgotność powietrza moduluje ten proces: przy niskiej wilgotności gradient parowania jest większy, co sprzyja szybkiemu ubytkowi wody ze śniegu i gleby. W konsekwencji łagodne, suche zimy bez trwałej pokrywy śnieżnej zwiększają ryzyko letniej suszy hydrologicznej.
Skutki suszy hydrologicznej obejmują spadek produkcji energii wodnej, ograniczenia w żegludze śródlądowej, pogorszenie jakości wód (wzrost temperatury i koncentracji zanieczyszczeń), degradację ekosystemów zależnych od wody oraz problemy z zaopatrzeniem w wodę dla rolnictwa i ludności. Ograniczanie ryzyka wymaga działań systemowych: zwiększania retencji krajobrazowej (renaturyzacja dolin rzecznych, odtwarzanie mokradeł), retencji glebowej (rolnictwo regeneratywne, poprawa struktury gleby), retencji technicznej (zbiorniki, mała retencja), a także racjonalnego gospodarowania zasobami i monitoringu hydrologicznego. Należy również uwzględnić prognozy sezonowych temperatury i opadów w planowaniu gospodarki wodnej, ponieważ rosnąca temperatura i zmienność wilgotności powietrza wzmacniają ekstremalne fazy obiegu wody. Adaptacja do zmian klimatu powinna integrować zarządzanie śniegiem i wodą roztopową z polityką retencyjną, tak aby maksymalizować infiltrację i ograniczać szybki odpływ powierzchniowy.