Батиметрия — изучение рельефа подводной части водных бассейнов: как мирового океана, так и озёр, рек и т. д. В среде специалистов данный термин может использоваться как совокупность данных о глубинах водного объекта, результат батиметрической съёмки. Другими словами, батиметрия — подводный эквивалент топографии или гипсометрии. Название дисциплины сложено из греч. βαθύς (батус), «глубина» и μέτρον (метрон), «мера». Данные, полученные в результате батиметрических исследований, в основном используются для обеспечения поверхностной и подводной навигации, а также имеют широкое научное применение. Изображение подводного рельефа на батиметрических картах во многом сходно с его изображением на обычных топографических картах, но вместо изогипс здесь используют изобаты — линии с одинаковой глубиной относительно уровня моря. Для увеличения наглядности батиметрических карт, как и в случае их надводных аналогов, широко используют способ отмывки рельефа, а также цифровые модели рельефа. Палеобатиметрия занимается изучением подводных глубин предыдущих эпох.
Изучение рельефа морских глубин начиналось с промеров глубин с помощью лота. В старину для этого использовали крепкую бечёвку с грузом, которую свешивали за борт судна. Очевидно, что данный метод позволял измерять глубины лишь последовательно, одну за другой, а также требовал значительных затрат времени, не говоря уже о получаемой точности измерений: на результате сказывался вес груза и скорость движения судна, вносили погрешности также и течения.
Сегодня батиметрия оперирует данными, получаемыми с помощью гидроакустических лотов (эхолотов, или сонаров), вмонтированных в дно судна; также активно используются данные спутниковой съёмки и лидаров (лазерных локаторов ИК-диапазона). Принцип действия сонаров основан на подсчёте времени между отправкой и приёмом отражённого звукового сигнала. Результаты космической съёмки требуют использования определённых спектральных каналов и специальной обработки для получения данных о глубине.
С 1930-х годов для получения батиметрических карт использовались сонары с узкой диаграммой направленности. Сегодня же используются сонары с диаграммой направленности, равной 90—170 градусам. Плотный пучок излучения таких гидролокаторов обеспечивает высокое угловое разрешение, а следовательно — точность измерений. Широкая полоса охвата (зависит от глубины подстилающей поверхности) позволяет делать меньшее число заходов, а частота обновления в 0,1—50 Гц (также зависит от глубины) позволяет судну двигаться с высокой скоростью, не теряя при этом в качестве покрытия. Бортовые гироскопы и датчики пространственного положения отслеживают ориентацию судна на момент съёмки и позволяют вносить в результаты измерений поправки на крен, дифферент и рыскание, обусловленные динамикой водной поверхности. Бортовые датчики GPS позволяют отслеживать положение судна относительно земной поверхности и точно привязывать результаты батиметрической съёмки.