NVE drifter et stort antall målestasjoner over hele landet hvor vannføringen måles hver time hele året. I ulike former står de plassert langs breddene til elver og innsjøer.

Det hydrologiske stasjonsnettet består av omtrent 600 målestasjoner, fordelt på vassdrag over hele landet. Målestasjonene er instrumentert for å registrere og logge vannstand hver time. All data lagres i NVEs nasjonale database Hydra II.

Av de 600 hydrologiske stasjonene eies rundt 200 av NVE, og de resterende 400 i hovedsak av regulanter. Data fra de fleste stasjonene overføres til NVE via mobilnettet hver time. Stasjonsnettet består også av 25 snøputer, 66 grunn- og markvannsstasjoner og ni urbanhydrologiske stasjoner. Et stort antall stasjoner er tilgjengelige på NVEs hjemmesider. Det gjør det for eksempel mulig å undersøke hvor stor vannføringen er i et av disse vassdragene «akkurat nå». Sanntidsdataene oppdateres i takt med at data kommer inn til NVE. Fjernoverført data gjør det mulig å overvåke hydrologiske statusen i vassdragene til enhver tid.

Vannstandene som samles inn på stasjonene regnes om til vannføring. Det vil si mengden vann som renner i elven, uttrykt ved kubikkmeter per sekund. For at beregningen skal være mulig må sammenhengen mellom vannstand og vannføring ved den enkelte stasjon avdekkes. En slik sammenheng kan opprettes ved å utføre vannføringsmålinger på ulike vannstander. På bakgrunn av målingene blir det mulig å konstruere vannføringskurver, som igjen brukes til å beregne vannføring. Gitt stabile forhold i vassdraget, vil en vannføringskurve av god kvalitet gi vannføring ut i fra vannstand med stor nøyaktighet.

Illustrasjonen under viser prinsippene ved en målestasjon, i dette tilfellet en hyttestasjon med kum. Det opprettes kommunikasjon mellom elven og kummen slik at vannstanden i kummen følger vannstanden i vassdraget. Invendig instrumenteres stasjonen med utstyr som måler, logger og sender data. Instrumenter kan også føres i rør direkte ut i vassdraget, og monteres i skap på master ved elvebredden der forholdene er egnet for det.