Scorrendo con regime irregolare su terreni prevalentemente impermeabili, l’Era risulta soggetto a forti piene nei mesi delle piogge mentre nel periodo della siccità estiva la già modesta falda subalvea può scomparire lasciando così completamente secco il torrente. Il fiume Cecina costituisce invece il maggior corso d’acqua presente nel territorio comunale del quale rappresenta il confine sud-occidentale. Lungo circa 74 km, il Cecina giunge a lambire le ultime propaggini del colle di Volterra a circa metà del suo corso, in una valle morfologicamente matura , raccogliendo sul lato destro del suo ampio letto i torrenti Fosci, Sellate e Zambra che vi convogliano le acque provenienti dalle alture poste ad Est della città. Benchè classificato come fiume, anche il Cecina, come l’Era, ha carattere torrentizio sia perché scorre per gran parte su formazioni impermeabili sia a causa dei suoi affluenti che pur provvisti di ampio bacino non hanno portata perenne. Accade così che nei mesi estivi il letto del Cecina può rimanere in gran parte asciutto, mentre nel periodo della maggiore piovosità la forma del bacino piuttosto allargata e talune brusche pendenze dell’alveo provocano la rapida raccolta delle acque dei vari affluenti nell’asta fluviale maggiore determinando così la possibilità di piene improvvise e impetuose.Sia per l’Era che per il Cecina le portate minime si registrano nei mesi di luglio-agosto e le massime nel periodo che va da novembre a marzo.