Dalam analisis hidrologi, probabilitas dipakai untuk menggambarkan kemungkinan terlampauinya suatu besaran hidrologi, seperti curah hujan rancangan, debit banjir, atau kekeringan. Konsep ini menjadi dasar hubungan antara peluang kejadian, periode ulang, dan distribusi frekuensi. Misalnya, suatu kejadian dengan peluang terlampaui 1% dalam satu tahun sering dikaitkan dengan kala ulang sekitar 100 tahun. Walaupun demikian, probabilitas tidak berarti kejadian tersebut hanya terjadi sekali dalam 100 tahun, melainkan menunjukkan peluang statistik terjadinya pada setiap tahun.