本书在介绍水文模型发展概况、分类以及主要研究与应用领域的基础上，将内容分为三篇，第一篇主要讲述流域水循环与水文过程模拟，从流域与流域水循环基本概念开始，分为降水过程模拟、地表截流和入渗过程模拟、蒸散发过程模拟、地下水过程模拟以及产汇流过程模拟等，并以水文模型评估作为本篇的结束；第二篇是概念性水文模型，从国内外常用的几十种概念性水文模型中选择了具有一定代表性、且以国外模型为主的六个概念性水文模型，包括新安江模型、水箱模型、SWMM模型、PRMS模型、HSPF模型以及HBV模型；最后一篇是分布式水文模型，主要介绍了分布式与半分布式水文模型共七个，包括TOPMODEL、SHE模型、SWAT模型、VIC模型、TOPKAPI模型、数字新安江模型以及本书作者所开发的PDTank模型。
   本书可以作为水文学、水资源、环境科学、生态科学、气象科学、水利工程、土地管理等专业的研究生、高年级本科生以及相关领域教学、科研与工程技术人员的参考书和工具书。