Die exponierte Lage des Hohen Venns am Rande des belgischen Tieflandes sorgt dafür, dass Schnee und Regen hier viel reichlicher fallen als im Umland. Wenn die Wolken vom Atlantischen Ozean hier auf das Venngebiet stoßen, müssen sie auf ihrem Weg nach Osten über die Venn- höhen ansteigen. Dabei kühlt die Luft ab und entlässt ihren Wassergehalt als Schnee oder Regen über der Landschaft.

Im Hohen Venn ist es daher im Jahresdurchschnitt kühler und niederschlagsreicher als im Umland. Das Venn zeigt eine charakteristische Niederschlagsverteilung: im Herbst, Winter und Frühjahr fallen die meisten Niederschläge, dagegen sind ihre Werte im Frühsommer unterdurchschnittlich niedrig. Auf diese Weise lässt sich die im Frühsommer häufige Brandgefahr bei Austrocknung des Torfbodens erklären. Der meiste Schnee fällt im Januar, Februar und März, hier liegt die Hauptsaison für den Wintersport.

Hochmoore

Das Wasser spielt bei der Entstehung und Erhaltung der Hochmoore eine zentrale Rolle. Hochmoore mit ihren Torfschichten nehmen das Niederschlagswasser der Landschaft auf wie überdimensionale Schwämme. Über die Bäche geben sie es langsam wieder an die Umgebung ab. Die künstliche Entwässerung von Hochmooren in den vorigen Jahrhunderten hat 90% der ehemals intakten Flächen nachhaltig geschädigt oder vollständig zerstört.

Talsperren

Der Wasserreichtum spielt auch eine bedeutende Rolle für das Umland des Venngebietes. Die über die Bäche abfließenden Niederschläge werden vielfach in Stauseen aufgefangen.

Der Talsperrenbau begann in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts, ursprünglich zum Hochwasserschutz der Bäche. Heute umgeben auf deutscher und belgischer Seite mehr als 10 Stauseen das Hohe Venn. Dazu gehören Gileppe- und Wesertalsperre, Wehe- und Dreilägerbachtalsperre, Rur- und Urftsee, Kall-, Perlenbach- und Oleftalsperre sowie die beiden Warche-Talsperren bei Robertville und Bütgenbach.

Trinkwassergewinnung und Erholungsnutzung spielen heute eine große Rolle, die Stromerzeugung nur noch eine geringe.

Das Venn ist Quellort zahlreicher Bäche: Weser, Hill, Getzbach, Rur und vieler anderer. Auf dem Kamm zwischen Baraque Michel und Botrange verläuft eine kleine Wasserscheide, die die Weser und Hill nach Norden, die Rur nach Osten und die Zuflüsse der Warche nach Süden abfließen lassen. Letztlich fließt das gesamte Vennwasser jedoch nach Norden in die Maas.

Vennbach und Eifel-/Ardennenbach

Wenn man die Bachläufe auf dem Hochplateau des Venns bis über den Rand hinaus verfolgt, so findet man stets ihren typischen Doppelcharakter: den Vennbach auf der Hochfläche und den Eifel- oder Ardennenbach jenseits der Venngrenzen.

Auf der Hochebene sammelt sich das abfließende Wasser zu Rinnsalen im Torf, die, weitere Rinnsale aufnehmend, sich zu Bächen verbreitern und dem Vennrand zustreben. Das Wasser der Vennbäche ist vom Torf braun gefärbt, klar, stark sauer mit einem pH um 3,9 und sehr mineralarm.

Nur wenige Lebewesen können den niedrigen pH-Wert ertragen. Fische kommen in diesen Gewässern natürlicherweise nicht vor.

Auch das Artenspektrum an Wasserinsekten ist eingeschränkt und die Algenarten, vor allem die mikroskopisch kleinen Kieselalgen, die als brauner Überzug auf den Steinen wachsen, unterscheiden sich von denen der Eifel- und Ardennenbäche.

Auf dem Hochplateau selbst fließen die Bäche mit wenig Gefälle und geringer Erosionskraft. Durch die großmolekularen Abbaustoffe aus dem Torf, die sich lose an Lehmpartikel anlagern, entstehen die typischen, manchmal hochaufgetürmten, schmutzigweißen Schaumkronen. Sie stammen somit nicht aus menschlicher Verschmutzung, sondern entstehen natürlich.

Mit all diesen Eigenschaften ist ein solcher Bach ein charakteristischer "Vennbach".

Sobald die Bäche den Rand des Hochplateaus erreichen, erhalten sie Zuflüsse, die weniger sauer und gleichzeitig mineralhaltiger sind. Die Bäche werden wasserreicher, ihr pH-Wert erhöht sich und ihre Farbe wird heller. Gefälle und Geschwindigkeit nehmen zu, weil sie nun vom Hochplateau in die Täler der Eifel und der Ardennen hinabrauschen, wie der Bayehonbach mit seinem kleinen Wasserfall bei Ovifat.

Mit der Fließgeschwindigkeit der Bäche erhöht sich auch ihre Erosionskraft, viel Geröll wird nun transportiert. Fische kommen jenseits der Venngrenzen vor: Bachforellen, Schmerlen, Grundeln oder Neunaugen. Auch die Insektenfauna wird reicher: Eintagsfliegen- und Libellenlarven sind häufig. Der Vennbach hat sich in einen typischen Eifel- oder Ardennenbach verwandelt.

Säuerlinge

Manche Quellen im Hohen Venn, deren Wasser aus dem Gestein unterhalb der Torfschichten hervortritt, sind von ihrem langen Aufenthalt im Boden und der Übersättigung mit Kohlendioxid besonders sauer.

Sie haben daher sehr viele Eisenionen aus dem Gesteinsuntergrund herausgelöst. Beim Zutagetreten oxidieren die Eisenpartikel zu Rost und färben das Wasser orange. Solche Quellen heißen "Säuerlinge" oder "Pouhon", wie etwa der "Pouhon Pietkin" mit gefasster Quelle in der Nähe von Sourbrodt, benannt nach einem Sourbrodter Abt.