水熊虫主要在淡水的沉渣、潮湿土壤以及苔藓植物的水膜中生活,少数种类生活在海水的潮间带。此外,在喜马拉雅山脉或深海等极端环境中也能找到它们的踪影。由于水熊虫体型极小,必须用显微镜才能看清,因此若想在自然环境中找到它们,需要一定的观察和采集技巧。