Die Vorhersage von Überschwemmungen erfordert eine komplizierte Analyse nicht nur des Niederschlagspotenzials, sondern auch des hydrologischen Zustands des Einzugsgebiets, des aktuellen Pegels von Flüssen und Bächen sowie der Bodenfeuchtigkeit. Diese Vorhersagen können Sturzfluten umfassen, die verursacht werden durch starker Regen und unzureichender Abfluss oder schwerere Überschwemmungen aufgrund von Fluss- oder Gezeiten, die ein Gebiet überschwemmen.
Wenn Regen fällt, nimmt der Boden die Feuchtigkeit auf, bis er gesättigt ist. Das überschüssige Wasser läuft bergab ab und fließt in Bäche und Flüsse. Die Absorptions- und Abflussrate hängt von einer Reihe von Faktoren ab, darunter Vegetation und Stadtentwicklung. Wenn für ein Gebiet starker Regen vorhergesagt wird, müssen Meteorologen all diese Faktoren berücksichtigen, um die Auswirkungen der Niederschläge abzuschätzen und ob das natürliche Abflusspotenzial des Einzugsgebiets ausreicht, um die zusätzliche Feuchtigkeit zu bewältigen.
Wiederholte starke Regenfälle können eine Wasserscheide überschwemmen und den Pegel von Flüssen und Wasserstraßen so weit anheben, dass mehr Regen sie über die Ufer treten lässt. In ähnlicher Weise kann ein starker Regen dazu führen, dass sich Wasser schneller sammelt als es abfließt, was zu lokalen Sturzfluten in tiefliegenden Gebieten führt. Diese Überschwemmungen können besonders gefährlich sein, da die Anwohner möglicherweise weniger auf das Hochwasserpotenzial achten, wenn sie nicht in der Nähe eines Gewässers leben.