I processi fluviali includono il movimento dei sedimenti e l’erosione o la deposizione sul letto del fiume.
L’erosione da parte dell’acqua in movimento può avvenire in due modi. In primo luogo, il movimento dell’acqua attraverso il letto del torrente esercita una sollecitazione di taglio direttamente sul letto. Se la resistenza coesiva del substrato è inferiore al taglio esercitato, o il letto è composto da sedimenti sciolti che possono essere mobilitati da tali sollecitazioni, allora il letto sarà abbassato puramente dal flusso di acqua chiara. Tuttavia, se il fiume trasporta quantità significative di sedimenti, questo materiale può fungere da strumenti per migliorare l’usura del letto (abrasione). Allo stesso tempo i frammenti stessi vengono macinati, diventando più piccoli e più arrotondati (attrito).
I sedimenti nei fiumi sono trasportati sia come carico letto (i frammenti più grossolani che si muovono vicino al letto) o carico sospeso (frammenti più fini trasportati nell’acqua). C’è anche un componente trasportato come materiale disciolto.
Per ogni granulometria esiste una velocità specifica alla quale i grani iniziano a muoversi, chiamata velocità di trascinamento. Tuttavia i grani continueranno ad essere trasportati anche se la velocità scende al di sotto della velocità di trascinamento a causa dell’attrito ridotto (o rimosso) tra i grani e il letto del fiume. Alla fine la velocità cadrà abbastanza bassa per i grani da depositare. Questo è mostrato dalla curva di Hjulström.
Un fiume raccoglie e rilascia continuamente particelle solide di roccia e terreno dal suo letto per tutta la sua lunghezza. Dove il flusso del fiume è veloce, vengono raccolte più particelle che cadute. Dove il flusso del fiume è lento, più particelle vengono lasciate cadere che raccolte. Le aree in cui più particelle sono cadute sono chiamate pianure alluvionali o alluvionali e le particelle cadute sono chiamate alluvioni.
Anche piccoli torrenti producono depositi alluvionali, ma è nelle pianure alluvionali e nei delta dei grandi fiumi che si trovano grandi depositi alluvionali geologicamente significativi.
La quantità di materia trasportata da un grande fiume è enorme. I nomi di molti fiumi derivano dal colore che la materia trasportata dà all’acqua. Ad esempio, l’Huang He in Cina è letteralmente tradotto “Fiume giallo”, e il fiume Mississippi negli Stati Uniti è anche chiamato “il grande fangoso”. È stato stimato che il fiume Mississippi trasporta annualmente 406 milioni di tonnellate di sedimenti verso il mare, il fiume Giallo 796 milioni di tonnellate e il fiume Po in Italia 67 milioni di tonnellate.