Hydrologia
Tšad-järvi on vaihteleva vesistö. Sen mitattu pinta-ala vaihtelee tyypillisesti kausittain ja on suurimmillaan lokakuun lopussa tai marraskuun alussa, minkä jälkeen se pienenee yli puoleen huhtikuun loppuun tai toukokuun alkuun mennessä. Järvessä on lukuisia saaria, jotka voivat sulautua suuremmiksi maa-alueiksi erittäin alhaisen vedenpinnan aikana. Järven tilavuus heijastaa paikallisia sademääriä ja valuma-alueen valumia, jotka tasapainotetaan haihtumisen, haihtumisen ja suotautumisen aiheuttamien tappioiden kanssa. Järveä ruokkii pääasiassa Chari (Shari)-Logone-jokijärjestelmä, jonka osuus tulovirtaamasta on noin neljä viidesosaa. Jäljelle jäävästä tulovirtaamasta suurin osa tulee Ebeji- (El-Béid) ja Yedseram-joista. Haihtuminen ja vesikasvien haihtuminen aiheuttaa noin 2 500 mm:n (100 tuumaa) vuotuiset vesihäviöt. On todennäköistä, että jopa toiset 10 tuumaa (250 mm) täydentävät pohjavesivarastoja viereisillä Mangan ja Kanemin alankoalueilla ja kulkevat alivirtaamana El-Ghazalin läpi.
Aikoina, jolloin järven pinta-ala on suurempi, se voidaan jakaa kahteen altaaseen, joita erottaa toisistaan osittain järven keskellä suunnilleen koillis-lounaissuunnassa kulkeva matalahko harjanne; harjanne muodostui 1900-luvun alussa vallinneen kuivuuden aikana, ja ajoittain harjanne on halkaissut altaat toisistaan kokonaan. Tyypillisesti luoteisessa altaassa on 4-7 metrin (13-23 jalkaa) syvyydet, ja 10 metrin (33 jalkaa) syvyyksiä voi esiintyä altaan itäreunan saarilla. Chari-joen laskeuttaman sedimentin vuoksi kaakkoinen allas on yleensä matalampi, 3-4 metriä (10-13 jalkaa), mutta saaristossa se on joskus jopa 11 metriä (36 jalkaa) syvä. Järven rannan loiva kaltevuus mahdollistaa sen, että kuivana vuodenaikana jatkuvat tuulet vaikuttavat paikallisesti vedenkorkeuteen lyhyitä aikoja. Tšad-järven suolapitoisuus on epätavallisen alhainen trooppiseksi kuiva-alueen järveksi, jolla ei ole purkuvesistöä. Kun järven vesi haihtuu kuivan kauden aikana, suolapitoisuus nousee, ja korkeimmat arvot on havaittu koillisrannikolla.
Matkailijat ovat raportoineet korkeista vedenkorkeuksista ja ylivuodosta El-Ghazaliin 1300- ja 1800-luvuilla. Esimerkiksi vuonna 1870 Tšad-järven pinta-ala oli noin 28 000 neliökilometriä (10 800 neliömailia). 1900-luvun vaihteessa järven pinta-ala alkoi pienentyä, mutta 1920-luvulle tultaessa se oli elpynyt, ja vuonna 1956 se virtasi jälleen El-Ghazaliin. Järven vuotuisen vaihtelun amplitudi oli 1970- ja 80-luvuilla suurin 1900-luvulla mitattu, ja keskitasot laskivat alle pitkän aikavälin normien. Järven pinta-ala pieneni alle 3 900 neliökilometrin (1 500 neliömailia) jonkin aikaa 1980-luvun puolivälissä ja uudelleen 2000-luvun alussa. Vastaava sademäärien vaihtelu näyttää liittyneen ympäristön tilan heikkenemisen vaikutuksiin.