Một tiểu lưu vực có thể chia nhỏ thành các đơn vị thuỷ văn, mỗi đơn vị thuỷ văn có sự tương đồng nhau về thuộc tính đất, sử dụng đất, độ dốc. Những đơn vị thuỷ văn được kết hợp vào SWAT như một phần của HUMUS (Hydrologic Unit Model for the United States).
Những mô hình HUMUS trước đây chỉ kết hợp một trong ba thuộc tính sử dụng đất/đất/quản lí. HUMUS sử dụng biên thủy văn 2-digit để chia thành các bang của nước Mỹ kề nhau trong khi biên thủy văn 8-digit được dùng để xác định tiểu lưu vực. Chỉ có % loại đất và sử dụng đất là biết còn vị trí địa lí của mỗi loại thì chưa được biết. Đơn vị thủy văn cho phép SWAT thể hiện tính đa dạng của khu vực nằm trong biên giới tiểu lưu vực.
Một đơn vị thủy văn không đồng nghĩa với một trường, nó là một khu vực với những đặc điểm tương đồng về sử dụng đất, đất và độ dốc. Trong khi đó, một trường chứa những đặc điểm rời rạc. Đơn vị thủy văn cho phép làm đơn giản hóa mô hình. Cần chấp nhận rằng không có sự tác động lẫn nhau giữa các đơn vị thủy văn trong tiểu lưu vực. Các quá trình rửa trôi, bồi lắng, di chuyển dinh dưỡng sẽ được tính toán độc lập trên mỗi đơn vị thủy văn, trên cơ sở đó sẽ được cộng lại trê n toàn bộ tiểu lưu vực. Lợi ích khi sử dụng đơn vị thủy văn là: làm tăng độ chính xác của dự báo các quá trình. Thông thường mỗi tiểu lưu vực có 1 – 10 đơn vị thủy văn.
Trong đó, sông chính sẽ chảy qua tất cả các tiểu lưu vực, kéo vật chất từ trong tiểu lưu vực ra hệ thống sông ngòi. Dòng ra của khu vực thượng lưu sẽ là dòng vào của khu vực hạ lưu. Sông nhánh được sử dụng để cho thấy sự khác nhau về dữ liệu đầu vào của những dòng chảy gây ra rửa trôi bề mặt. Những dữ liệu đó để tính toán thời gian hình thành dòng chảy gây rửa trôi và sự lan truyền ô nhiễm từ quá trình rửa trôi đó. Nguồn ô nhiễm điểm thông thường là các trạm xử lí nước thải, cửa xả của các nhà máy, khu dân cư đổ nước thải vào sông.
29