Η Σαμοθράκη είναι πλούσια σε νερά, εκατοντάδες μικρά ρυάκια και ποταμάκια, με γάργαρα νερά που έρχονται από το όρος Σάος και κυλούν ορμητικά προς τη θάλασσα. Πλήθος πηγών, οι οποίες, κατεβαίνοντας ακτινωτά από το βουνό, σχηματίζουν κλιμακωτά καταρράκτες και τις περίφημες «βάθρες», δηλαδή φυσικές πισίνες μέσα στα ανοιχτόχρωμα βράχια. Φημισμένες είναι οι βάθρες του ποταμού Τσιβδογιάννη, κοντά στα Θερμά, από όπου ξεκινά και η ανάβαση στο όρος Φεγγάρι.
Τα μικρά και μεγάλα ρυάκια σχηματίζουν επίσης πολλούς καταρράκτες, το μεγαλύτερο ρέμα του νησιού είναι ο “Φονιάς” με ψηλότερο καταρράκτη του την “Κλείδωση” ύψους 35 μέτρων. Άλλοι καταρράκτες είναι: της “Κακιάς Πλάκας”, της “Καρυάς” κ.α. Όμορφους καταρράκτες προσφέρουν ακόμη και τα ρυάκια του Ξηροποτάμου, του Καραγιαννάκη, ο Κρεμαστός, το Γυάλι, ο Άγκιστρος, της Πλατιάς και του Αράπη. Οι θερμές θειούχες ιαματικές πηγές, κατακλύζονταν για λουτροθεραπεία τα καλοκαίρια απ’ τα βυζαντινά τουλάχιστον χρόνια και βρίσκονται στο βόρειο μέρος του νησιού στο χωριό Θερμά.
Κατά μήκος της βόρειας ακτής αλλά και της νότιας σχηματίζονται πολλοί παράκτιοι εποχικοί υγρότοποι, πολύτιμοι σταθμοί για τη μετανάστευση πουλιών όπως οι πελαργοί Coconia ciconia, σταχτοτσικνιάδες Ardea cinerea, καλαμοκανάδες Himantopus himantopus, στρειδοφάγοι Haematopus ostralegus και πολλά άλλα είδη. Εδώ τα μεταναστευτικά πουλιά σταματούν σε μικρές ομάδες για να ξεκουραστούν και να τραφούν πριν συνεχίσουν το ταξίδι τους. Τον χειμώνα οι μικροί υγρότοποι φιλοξενούν νερόκοτες, φαλαρίδες, αφρόπαπιες, βουτόπαπιες και βουβόκυκνους. Γύρω από το νερό συγκεντρώνονται λιβελλούλες, νεροχελώνες και ζάμπες.
Ο πιο χαρακτηριστικός τέτοιος υγρότοπος είναι η Βδελολίμνη που σχηματίζεται στις εκβολές του Φονιά. Είναι μια ρηχή λίμνη δίπλα στη θάλασσα που καλύπτεται στο μεγαλύτερο μέρος της από δάσος σκλήθρου Alnus glutinosa, είδος που σπάνια βρίσκει κανείς στα νησιά του Αιγαίου. Ενδιαφέρον για τους παρατηρητές πουλιών έχει και η Λιμνοθάλασσα του Αγίου Αντρέα κοντά στην Καμαριώτισσα. Στα παρόχθια δάση αν κάποιος είναι τυχερός μπορεί να παρατηρήσει την αλκυόνη Αlcedo atthis, το σαϊνι Accipiter brevipes, αλλά σίγουρα ακόμα και οι λιγότερο παρατηρητικοί θα προσέξουν τους δενδρογέρακες Falco subbutueo που σχίζουν τον αέρα κάθε απόγευμα καθώς κυνηγούν.
Το νησί χαρακτηρίζεται για την αφθονία των επιφανειακών υδάτων που το χειμώνα κατεβαίνουν ορμητικά από τα χειμαρρικά ρέματα προς τη θάλασσα, ενώ το καλοκαίρι κατεβαίνουν ήπια, δημιουργώντας μικρούς και μεγάλους καταρράκτες στα απότομα σημεία των κοιτών που χύνονται σε μικρές και μεγάλες λίμνες οι οποίες σχηματίζονται στις πολυάριθμες λεκάνες των κοιτών. Η συνολική έκταση που καταλαμβάνουν τα επιφανειακά νερά ανέρχεται στο 2,8% της συνολικής έκτασης του νησιού.
Φονιάς
Από τον κεντρικό δρόμο ακολουθούμε το πολύ γνωστό και πολυπερπατημένο μονοπάτι που μας οδηγεί στην πρώτη βάθρα του Φονιά (χρόνος διαδρομής 30 λεπτά) κατά μήκος του χειμάρρου μέσα από πλούσιο πλατανοδάσος. Το μονοπάτι συνεχίζει προς την Κλείδωση, όπου και βρίσκεται ο μεγαλύτερος καταρράκτης του νησιού με ύψος που φτάνει τα 35 μέτρα. Εδώ απαιτείται προσοχή, γιατί το έδαφος και τα βράχια είναι γλιστερά και οι κλίσεις απότομες (βαθμός δυσκολίας 3, ώρες πορείας 2).
Από την αρχή του μονοπατιού, και ακολουθώντας τον Φονιά προς την εκβολή του, μπορούμε να επισκεφθούμε την Βδελολίμνη. Είναι μια ρηχή λίμνη δίπλα στη θάλασσα που καλύπτεται στο μεγαλύτερο μέρος της από δάσος σκλήθρου, μοναδικό σε ολόκληρη την Ελλάδα. Στην παραλία όπου εκβάλλει ο χείμαρρος, βρίσκεται ο Πύργος του Φονιά, του οποίου το όνομα «φονιάς» δεν αφορά τον πύργο αλλά το ποτάμι, είναι μεσαιωνικό κτίσμα, έργο των Gattilusi.