Nästan hela utflödet från Mälaren passerar genom Riddarfjärden via Norrström och ut i Saltsjön. Utflödet regleras med dammluckor vid Norrström, Stallkanalen och Karl Johanslussen/Söderström, se figur 1. Vattenomsättningen styrs av genomflödande vatten från Mälaren och tappningen via Norrström, vilket gör att omsättningstiden varierar mellan 1-50 dagar beroende på om dammluckorna är öppna eller inte. Maxdjupet är 22 meter och medeldjupet 15 meter. Norrström omfattar enbart vattenområdet mellan Riskbron i väst och Strömbron i öst.
Sjöytan uppgår till 335 hektar och avrinningsområdet till 330 hektar. Det naturliga avrinningsområdet, där vatten avrinner på markyta till Riddarfjärden, är kraftigt påverkat av ledningsnätet för dagvatten. Majoriteten av vattnet inom det naturliga avrinningsområdet leds idag till reningsverk via kombinerat system.