Un hidrograma unitario sintético conserva todas las características del hidrograma unitario pero no requiere datos de lluvia y escorrentía. Un hidrograma unitario sintético se deriva de la teoría y la experiencia, y su propósito es simular la difusión de la cuenca estimando el retraso de la cuenca con base en una determinada fórmula o procedimiento. Un hidrograma unitario muestra el cambio temporal en el flujo o descarga por unidad de escorrentía. En otras palabras, cómo se verá afectado el flujo de una corriente con el tiempo por la adición de una unidad de escorrentía. El hidrograma unitario es una herramienta útil en el proceso de predicción del impacto de la precipitación en el caudal.
El tiempo de retraso de la cuenca, definido como el tiempo transcurrido entre la aparición de los centroides de la lluvia efectiva y el hidrograma de escorrentía de tormenta, es un factor importante para determinar el tiempo hasta el pico del hidrograma unitario y la intensidad de la descarga máxima.