Hydrodynamiikka tutkii liikkuvia nesteitä. Erityisesti tarkastellaan tapoja, joilla eri voimat vaikuttavat nesteiden liikkumiseen. Yhtälöryhmät selittävät, miten massan, energian ja vauhdin säilymislakeja sovelletaan nesteisiin, erityisesti niihin, jotka eivät ole puristettuja.
Hydrodynamiikka on osa laajempaa kenttää, jota kutsutaan nesteen mekaniikaksi ja joka tutkii kuinka energia ja voimat ovat vuorovaikutuksessa nesteiden kanssa, mukaan lukien kaasut ja nesteet. Nesteen dynamiikka on osa tiedettä, joka tarkastelee näitä samoja materiaaleja niiden ollessa liikkeessä. Aerodynamiikka on toinen nesteen dynamiikan osajoukko, joka tutkii erityisesti liikkuvia kaasuja, kun taas hydrodynamiikka tarkastelee erityisesti liikkuvia nesteitä.
Hydrodynamiikkaa käytetään laajasti tekniikassa. Jotkut tutkimukset keskittyvät pääasiassa putkien läpi kulkevaan virtaukseen ja erilaisiin esteisiin. Tämä on erittäin hyödyllistä tietoa rakennusrakenteille, jotka yrittävät hallita tai ohjata vesivirtaa hallitusti. Matemaattiset yhtälöt yrittävät ennustaa veden virtausnopeuden putken läpi, joka on laminaarinen tai keskeytymätön virtaus. He yrittävät myös ennustaa jollakin tarkkuudella turbulentin tai keskeytyneen virtauksen virtauskuvioita, kuten tapahtuu paton kaltaisen kohteen kanssa.
Merihydrodynamiikka on toinen merkittävä tieteellisen käytännön sovellus. Hydrodynaaminen malli käyttää suojelulakeissa olevia kaavoja selittääkseen, miten ja miksi vesi reagoi ympäristöönsä, ja päinvastoin. Ennen tietokonekautta useimmat näistä malleista olivat pienimuotoisia tosielämän skenaarioiden uusintoja. Nykyään hydrodynaamiset mallit ovat yleensä tietokoneella luotuja animaatioita tai kaavoja, joita voidaan soveltaa samoihin tosielämän olosuhteisiin.
Hydrodynaamiset mallit tarkastelevat valtamerien ja muiden vesistöjen olosuhteita ja voivat ennustaa erilaisia tuloksia. Meren toimet voivat usein ennustaa lyhyen aikavälin sääolosuhteita. Näiden mallien avulla voidaan myös ennustaa alueen ekologia, koska tarkimmat mallit voivat näyttää tietoja, kuten vedenpinnan, suolapitoisuuden, virtaukset ja lämpötilan. Tutkijat voivat esimerkiksi kertoa, kasvaako vesikasvien elämä suotuisasti tulevana vuonna. Tämä on erityisen hyödyllistä alueilla, kuten Yhdysvaltain lahden rannikko, jossa kasvien elämä vedessä vaikuttaa hurrikaanien vakavuuteen.