支流长度在1000千米以上的有20多条。流域面积622万平方千米，约占南美大陆面积的35%，包括巴西、玻利维亚、秘鲁、哥伦比亚、厄瓜多尔、委内瑞拉等国大部或部分领土。流域内大部分地区为热带雨林气候，年雨量2000毫米以上。水量终年充沛，河口年平均流量为22万立方米/秒，洪水期流量可达28万立方米/秒以上，为世界流域面积最广、水量最大的河流。上源地区山高谷深，坡陡流急，平均比降约5.2译。进入平原后比降微小。中下游平均流速为0.7~1.7米/秒。水深河宽，巴西境内河深大部分在45米以上，马瑙斯附近深达99米。下游河宽达20~80千米，河口呈喇叭状，宽240千米，浅滩沙洲罗列。海潮可涌至河口以上960千米的奥比多斯。干流有5000多千米可全年通航，吃水5~6米的海轮可自河口上溯3700千米至秘鲁的伊基托斯；全水系内可供通航的河道长度达3万千米(正常水位)。水力资源也相当丰富，但尚未充分开发。亚马孙河沉积下的肥沃淤泥滋养了65000平方千米的地区，它的流域面积约705万平方千米，几乎是世界上任何其他大河流域的两倍。着名的亚马孙热带雨林就生长在亚马孙河流域。这里同时还是世界上面积最大的平原(面积达560万平方千米)。平原地势低平坦荡，大部分在海拔150米以下，因而这里河流蜿蜒曲流，湖沼众多。多雨、潮湿及持续高温是其显着的气候特点。这里蕴藏着世界最丰富多样的生物资源，各种生物多达数百万种。
亚马孙河流域的地质地貌
亚马孙河流域西高东低，南高北低。上游源头为安第斯山脉及太平洋沿海冲积系统，海拔在3000米以上；干流两岸多为200米以下的安第斯山冲积层和内陆冲积层。往北为圭亚那高原(海拔300~400米)，往南则为巴西高原(海拔300~1500米)。亚马孙河流域是一个巨大的洼地，在新生代以前为一下陷的深海槽，后来被大量的沉积物充填。这块在亚马孙河上游作裙形展开的巨大面积的洼地。位于两个古老而不太高的结晶质高原之间：北面是崎岖的圭亚那高原，南面是较低的巴西高原。在上新世亚马孙河流域为一巨大的淡水湖，在更新世某个时期向大西洋决口，大河及其支流深深揳入上新世的湖底。现在的亚马孙河及其支流有一大片被淹没的谷地。更新世冰河融化，海平面升高，峻峭的峡谷在海平面较低时已被侵蚀为上新世地表，此时完全被淹没。流域的古代沉积物地面就是永久性陆地的土壤，大部分亚马孙雨林便在这种土壤上发育起来。在流域的上游(秘鲁的东部和玻利维亚)，后来从安第斯山脉冲刷下来的沉积物覆盖了古代的地表。
水文现象
在奥比杜斯(Obidos)峡谷，河水受到限制，亚马孙河宽仅1.6千米多。
在中等水位以下河道的平均深度为61米余，在巴西境内大部分河段深度超过46米。从贝伦溯流而上有几处水深的记录达到91米以上。但在秘鲁的边界距大西洋约3219千米处的海拔高度不足91米。在欣古河口的上游，无河心岛屿的永久河床的最大宽度为13.6千米；在洪峰期间，当蓄洪区蓄满洪水时的河面宽度扩大到56千米或更多。亚马孙河每小时的平均流速约2.4千米，在河水泛滥时流速大为增加。
由于在整个流域内全年雨季的时间不一致，亚马孙河的上游每年有两次汛期，并交替受到发源于秘鲁安第斯山脉的支流和发源于厄瓜多尔安第斯山脉的支流的影响，前者的雨季为10月至次年1月，后者的雨季为3月至次年7月。
这种交替影响到下游很远的河段方才消失，两次汛期逐渐融合为单一的汛期。
因此，从11月至次年7月下游的河水缓慢上涨，达到高峰，然后回落，直到10月末为止。有的地方汛期的水位比枯水季节的水位高12~15米。以4个大致等距离的地点为例，在伊基托斯高6米，特费(Tefe)高14米，奥比杜斯高11米，贝伦高4米。内格罗河水在2或3月雨季开始后上涨，6月达到高峰，然后开始与亚马孙河一同回落。
上千年来亚马孙河不受限制地蜿蜒于辽阔的洪泛区，出现一系列河曲瘢痕、牛轭湖和近来废弃的故道。当淤泥和沉积物一旦足以降低河道主流的流速时，在洪峰期河水将溢出现在的天然河堤，冲刷出一条新河道。同样，新河道在几年或几十年内不断淤积，河流又会再次改道。尽管如此，大部分河段内河水是沿着笔直的河道而流的。但在每一次洪水季节仍不断有沉积物再次充填由河水冲刷出的宽阔河谷，并有大量的淤泥淤积于沉降盆地内。与河水的流量相比，洪泛区的范围不算很大。淤积区一般宽19~48千米，周围为陡峭的悬崖。这些悬崖受到河水猛烈冲刷的地方，产生“陷落的土地”。
亚马孙河的所谓黑水诸支流冥冥包括欣古河、塔帕若斯(Tapajos)河、内格罗河、特费河及特龙贝塔斯(Trombetas)河冥冥很少或者没有淤泥，部分原因是发源地的土质为白沙土。塔帕若斯河及欣古河的河水呈浅碧玉色，因为它们同内格罗河一样不能大量溶解腐殖物。在这些支流注入主流处因河水受到阻塞形成淡水湖，其形状、宽度和深度类似海上溺湾(漏斗形河口湾)。
海潮涨落的影响通常抵达距入海口约966千米的奥比杜斯峡谷。一种称为波罗罗卡(pororoca)的激潮有时于春潮之前出现在河口湾，来势汹涌，水位不断上升，以每小时16~24千米的速度向上游涌进，一面1.5~4.5米高的势不可挡的水墙展开在主流及支流的浅水面之上。在这种情况下，亚马孙河不可能形成三角洲。河流每天注入海洋的沉积物估计有1500万吨，大部分被沿岸洋流向北冲走，沉淀在圭亚那地区的沿海。一群时隐时现的岛屿和浅沙滩，已在从北角(CapeNorte)稍北处向南并向内陆到沿亚马孙河口湾的北缘为止的长160千米沿海地带出现。
亚马孙河流域均处在赤道附近，气候炎热潮湿，雨量充沛，年平均温度25~27益，年均降水量多在1500~2500毫米。属于热带雨林气候，是世界上最大的热带雨林分布地区。流域降水季节分布比较均匀，干流水量在不同时期均得到补偿，终年丰沛，季节变化较小。每年注入大西洋的水量达69300亿立方米，为全世界河流注入海洋总水量的1/11。河口平均流量为17.5万立方米/秒，洪水期最大流量在22万立方米/秒以上，枯水期最小流量也大于2万立方米/秒。河道最低水位与最高水位之间的水位变幅超过20米。由于亚马孙河的干流和右岸支流均位于赤道以南，所以河水流量的变化主要取决于右岸支流，赤道以北的左岸支流只对于巍洪水期的形成起促进作用，对枯水期的水量起补偿作用。因赤道南北雨季不同，所以亚马孙河流域每年有两次大洪水，高洪期发生于3~6月，最高水位发生在6月，其洪峰流量占全年总流量的40%，次洪期出现于10~11月；而6~9月则为枯水期，枯水期流量占全年总流量的14%。
亚马孙河流域地势低平，河流比降较小(约为1厘米/千米)，流速较慢，一到洪水季节，洪水宣泄不畅，水位可高出平均水位10~15米，大水淹没中下游洪泛区(面积大约5万平方千米)两岸80~250千米宽的平地，时间长达数月之久，呈现一片汪洋。平水时，中游马瑙斯附近的河宽也在5千米以上，下游宽20千米，河口段宽80千米。因此，亚马孙河又有“河海”之称。
亚马孙河河口地区，由于近期下沉作用的影响，河水带入海洋的泥沙被沿岸海浪冲走，所以未出现三角洲，河口呈喇叭形海湾，宽达320千米，为海潮上溯提供了有利条件，每当大西洋海潮入侵时，海水逆流而上，堵截了顺流而下的河水，形成1.5~2.44米(有时高达4米)的潮头，潮水之大有时还能深入距河口965.6千米的奥比多斯。大潮时，常形成5米高的水墙逆流而上，其声传至数千米之外，气势磅礴，景色壮观，当地人称之为“亚马奴”。
亚马孙河本身及其发源于安第斯山脉的大多数支流，由于河水挟带着大量的泥沙，且泥土中含有丰富的可溶性营养物，故河水呈白色略带淡黄。而发源于亚马孙河流域北部地质年代十分古老的内格罗河，其水色呈黑里透红(微红)，并显强酸性(pH为5.1)。当内格罗河在马瑙斯附近汇入亚马孙河后，一白、一黑的两支水流并排下流约80千米，黑白分明，互不掺混。发源于巴西高原上远古岩层中的支流(如塔帕若斯河、欣古河)，河水则是清澈的。
发源于安第斯山脉的河流，其悬移质浓度最高(一般大于0.2千克/立方米)，说明这些河流容易受冲刷的影响，被称为白水河。发源于高原地区和大陆冲积层的黑水河和清水河，其悬移质泥沙含量最低(小于0.02千克/立方米，如内格罗河)。主要发源于安第斯冲积层的河流以及上游海拔较高、坡度较小的河流，其悬移质浓度为中等(0.05~0.1千克/立方米，如普鲁斯河、雅普那河)。亚马孙河的悬移质分布季节性特别强，其原因在于亚马孙河各支流中泥沙的沉积与重新移动和周期不同。亚马孙河每年携带入海的泥沙量约3.62亿吨，在远离河口300千米的大西洋上，还可以看到黄浊的水流。每年亚马孙河流域降水总量149000亿立方米(或降雨深度2150毫米)，其中111500亿立方米为来自流域外部(主要来自大西洋一侧)的水汽；来自流域内的水蒸气(即局部水循环)占23%(34000亿立方米)。降水量中大约一半(73300亿立方米，占49.2%)通过蒸发又回到大气之中；约69300亿立方米(占46.5%)的径流流入大西洋，其余的6400亿立方米(占4.3%)则包括渗漏损失(地下水补给)以及决定水量平衡诸要素的误差。
亚马孙河流域的气候温暖、潮湿和多雨。在赤道(位于亚马孙河的北面不远)附近昼长和夜长相等。夜间常常晴空无云，有利于将昼间12小时内接受太阳的热量较快地辐射出去。昼间与午夜之间的温差比最温暖的月份与最凉爽的月份之间的温差大，因此夜间便是亚马孙河流域的冬天。在马瑙斯日平均高温为32益，平均低温为24益。偶尔也出现较冷的时期，特别是在南半球的冬季，当特别强大的气团从极地向北横扫亚马孙河流域，使温度急剧下降时。在每年的任何时候，几天大雨之后接着是晴朗的天气，夜间凉爽，湿度较低。在下游地区，一年内大部分时间有凉爽的信风吹来。
对该地区气候来说，降水量比温度更为重要。从大西洋吹来的充满水汽的风横越南美洲，当到达安第斯山脉的东坡时被迫上升；这样，空气被冷却，并通过冷凝作用失去水分，其结果是大雨滂沱，汇集成大江大河从安第斯山脉向东流去，并形成如此广大的亚马孙河水系。在低地的上空，大面积的对流暴风雨产生很大降水量。
根据降雨情况不同，亚马孙地区可分为三种气候类型：
第一种发生在亚马孙河口区和流域的西部，年平均降水量超过2000毫米，全年雨量分布很均匀；有些年份降水量可超过正常降水量一倍，在另一些年份可久旱不雨。
第二种类型包括亚马孙大部分地区，有一个季度降水量特别少，但还没有严重到影响植物生长的程度。
第三种类型包括沿亚马孙流域南缘的地区，气候渐次变化为巴西中西部的气候，在南半球的冬季有一个更为明显的旱季。
旱季盛行风向为东北偏东到东南偏东之间的风，7、8月为和风，但在旱季的其余时间内当阵风有时达到十分强劲时为疾风。这个季节是游人溯流而上或泛舟顺流而下的最佳时间。
流经国家最多的河流
多瑙河在欧洲仅次于伏尔加河，是欧洲第二长河，被人赞美为“蓝色的多瑙河”，像一条蓝色飘带蜿蜒在欧洲大地上。它发源于德国西南部的黑林山的东坡，自西向东流经奥地利、斯洛伐克、匈牙利、克罗地亚、塞尔维亚、保加利亚、罗马尼亚、摩尔多瓦、乌克兰，在乌克兰中南部注入黑海。它流经10个国家，是世界上干流流经国家最多的河流。支流延伸至瑞士、波兰、意大利、波斯尼亚-黑塞哥维那、捷克以及斯洛文尼亚、摩尔多瓦等7国，最后在罗马尼亚东部的苏利纳注入黑海，全长2850千米，流域面积81.7万平方千米，河口年平均流量6430立方米/秒，多年平均径流量2030亿立方米。流域地理位置为东经8°09忆~29°51忆，北纬42°04忆~50°11忆。
多瑙河干流从河源至布拉迪斯拉发附近的匈牙利门为上游，长约965.6千米(从乌尔姆至匈牙利门，长度为708千米，落差334米)；从匈牙利门至铁门峡为中游，长约954千米，落差94米；铁门峡以下为下游，长约930千米，落差38米。
多瑙河是继窝瓦河之后的欧洲第二最长河流。它起源于德国西南部黑森林，流至黑海的河口，长约2850千米，中经10个国家。
多瑙河在中欧和东南欧的拓居移民和政治变革方面都发挥过极其重要的作用。它两岸排列的城堡和要塞形成了伟大帝国之间的疆界；而其水道却充当了各国间的商业通衢。在20世纪，它仍继续发挥作为贸易大动脉的作用。多瑙河(特别是上游沿岸)已被利用生产水电，沿岸城市(包括一些国家首都，如奥地利的维也纳、斯洛伐克的布拉迪斯拉发、匈牙利的布达佩斯和塞尔维亚的贝尔格勒)都靠它发展经济。
多变的颜色
有人做过统计，它的河水在一年中要变换8种颜色：6天是棕色的，55天是浊黄色的，38天是浊绿色的，49天是鲜绿色的，47天是草绿色的，24天是铁青色的，109天是宝石绿色的，37天是深绿色的。
多瑙河的上游流域
