Las estaciones hidrométricas consisten esencialmente en una o varias reglas graduadas (escala o limnímetro) colocadas verticalmente y perfectamente niveladas entre sí y con referencia a un plano dado (el cero Wharton corresponde al cero de la escala del Puerto de Montevideo) en una sección de río, arroyo, laguna o embalse.
Serie de escalas (limnímetros) en la margen de un río.
Mediante el auxilio de un operador (escalero) que reside o trabaja en las proximidades de la estación se registra en planillas los niveles observados a horas preestablecidas y todo otro evento relevante para el funcionamiento de la estación. Estas planillas se remiten mensualmente a las oficinas de la DNH para su procesamiento.

REGISTRO DE NIVELES:
AUTOMATIZACIÓN
Donde es posible o necesario, por la topografía del lugar, la existencia de infraestructura y accesos mínimos o la importancia de la sección de medición, se colocan además instrumentos automáticos de registro continuo (mareógrafo o limnígrafo), de funcionamiento mecánico o electrónico.
Instalación de limnígrafo mecánico sobre un puente.
Esta automatización de las estaciones permite tener una mayor continuidad de datos y reducir factores de falla por factor humano, pero en cambio aumenta drásticamente el volumen de información a almacenar y requiere mayor especialización en la instalación, operación y mantenimiento de los instrumentos.

Limnígrafos digitales ("data-loggers"): sensor de presión y flotador con conversor angular.
MEDICIÓN DE CAUDALES
Los caudales se determinan mediante mediciones directas de caudal (aforos) que se correlacionan con las lecturas de nivel simultáneas. Cuando se cubre con aforos
suficientes una parte significativa del rango de variación de niveles se define la ecuación de caudales o curva de aforo característica de cada estación.
Aforo desde puente con molinete, carro y torno.
Con los datos de niveles y caudales obtenidos durante un período suficientemente extenso se pueden calcular los valores estadísticos característicos de cada cuenca: promedios diarios, mensuales y anuales, caudales específicos, máximos y de estiaje, frecuencias, período de retorno, etc.