A construção de barragens e canais reduz os fluxos a jusante dos rios e altera a hidrologia de todo o sistema fluvial, com impactos em todos os organismos da bacia hidrográfica. A sobreextracção de água para a agricultura pode alterar os habitats aquáticos e a comunidades de espécies fluviais, tornando-as menos biodiversas, com poucas espécies. Note-se que cerca de metade das espécies de anfíbios na Europa estão ameaçadas.
Os lençóis freáticos são alterados, pois a recarga de água subterrânea é aumentada nas áreas irrigadas, podendo, no entanto, ser reduzida onde a água é extraída. Com a mudança da hidrologia, as zonas húmidas ecologicamente importantes ou as florestas de inundação secam, alteram as suas características ou desaparecem completamente. Estas zonas húmidas são habitats fundamentais em paisagens áridas e semiáridas, proporcionando água potável a muitas espécies, assumindo um papel importante, p. ex. na migração de aves, e têm inúmeras outras funções ecológicas. As áreas de cereais de sequeiro em zonas semiáridas são habitats para uma comunidade diversificada de fauna e flora, incluindo aves estepárias ameaçadas de extinção e espécies raras de plantas com alto valor ambiental. Neste caso, a irrigação pode causar outro problema para a biodiversidade: as culturas irrigadas geralmente crescem mais densas, mais rapidamente e são mais altas. Isto tem consequências para muitas espécies, p. ex. em termos de locais de reprodução, movimento dentro das culturas, terrenos abertos para alimentação, etc.