河流在从高处向低处流动的过程中，不断地对谷底和谷坡进行冲蚀破坏，这个过程称侵蚀作用。
河流长期侵蚀形成的一个线状延伸的凹地，称为河谷。河谷由下列要素构成(图5-7)。
图5-7 河谷组成要素示意图
A—河床；B—河漫滩；C—谷缘；D—谷坡
①谷底；②谷坡
谷底 河谷底部较平坦的部分。包括河床：河谷底部常被水流占据的部分；河漫滩：河水泛滥时才会被淹没的谷底部分。
谷坡 河漫滩两侧向上延伸到顶部的斜坡部分。
谷岸(河岸、谷缘)与谷坡相连的顶部两岸部分。
河谷形态是河流地质作用的综合结果，河流发展的不同阶段，其河谷形态结构不一样。因此，对河谷形态及谷中堆积物的研究，可以了解河流地质作用的发展过程和了解有关砂矿的富集规律。
河流对河谷的侵蚀，按其侵蚀作用的方向可分为底蚀作用、侧蚀作用。
1.河流的底蚀作用
河流在垂直方向上对河谷底部的冲刷作用，称为底蚀作用(下蚀、下切作用)。在河流的上游，河床纵坡降大，水流速度快，底蚀作用表现得最为强烈。强烈的底蚀使河谷不断被加深，常常造成 V 字形河谷，称为峡谷。我国最大的峡谷是金沙江虎跳峡(图5-8)。虎跳峡长16km，江面宽30～60m，谷深3000多米，谷坡陡若壁立。北美举世闻名的科罗拉多大峡谷，全长350km，最大深度1740m，两岸刀削斧凿般的景象，就是由科罗拉多河侵蚀而成的(图5-9)。
图5-8 我国最大的峡谷——金沙江虎跳峡
(据《中国地貌图集》编辑组，1985)
图5-9 美国科罗拉多大峡谷
(据《世界大百科全书》)
上游河流在底蚀作用过程中，受岩性、构造等条件的影响，使谷底变得坎坷不平或呈阶梯状，在河床上形成急流和瀑布。
急流 河床坡降较大，岩性坚硬不平的河段，河水湍急者称为急流。虎跳峡峡谷内，江水在16km的水道中落差竟达200m，急流密布。我国黄河壶口至龙门河段是世界著名的急流瀑布区。
瀑布 河床坡降落差大，水流表现为明显的跌水现象，称为瀑布。我国贵州黄果树瀑布落差高达57m，巨瀑似布如帛，溅起的水珠闪银亮玉十分壮美，被专家公认为中国岩溶瀑布博物馆(图5-10)。北美尼亚加拉瀑布最大落差50.9m，其独特绚丽的风光而成为世界著名的旅游区(图5-11)。瀑布并不是永存的，瀑布的跌水会将瀑布底下的河床淘深、淘空，导致上部岩石崩落，于是瀑布向上游方向退移。在河流上游大多有跌水，那里的下蚀力最大。与瀑布后退一样，河谷因源头后退而向上游推进，这个过程称为河流向源侵蚀(溯源侵蚀)。河流通过向源侵蚀来增加其长度。当两条河流向同一个分水岭向源侵蚀时，向源侵蚀速度快的河流，会将侵蚀慢的河流的水夺走，这种现象称为河流袭夺(图5-12)。
图5-10 贵州黄果树瀑布
(据《世界大百科全书》)
图5-11 尼亚加拉瀑布
(据《世界大百科全书》)
图5-12 河流袭夺示意图
(据 R.Kittner)
图5-13 河流侵蚀基准面示意图
(据徐邦梁，1998)
河流底蚀作用并不是无止境的，当达到一定深度，即当河面趋近于注入水体的水面时，河水不再具有势能差，流动就趋向停止，因而河流的下蚀作用也就停止了。这个面就称为侵蚀基准面(图5-13)。海平面是所有入海河流的侵蚀基准面，称为最终侵蚀基准面；不直接入海的河流，以其所注入的水体表面，如湖水水面、主流的水面等为其侵蚀基准面，称为局部侵蚀基准面。
2.河流的侧蚀作用
河流在水平方向上不断地冲蚀河床河岸，使谷坡不断坍塌，这种加宽河谷的侵蚀作用，称为侧蚀作用(旁蚀作用)。
河流总是有弯曲的，河床中的流水在惯性离心力和地球自转产生的偏转力的双重影响下，水流不能完全顺河床的弯曲流动，而是产生横向环流流向凹岸，造成凹岸变陡后退，而在凸岸则发生堆积，形成边滩(图5-14)。
图5-14 河流的侧蚀与边滩的形成过程示意图
(据成都地质学院普通地质教研室，1978)
随着河谷的加宽，河床在河漫滩上自由摆动，形成一如蛇形的河流，称为曲流。河道随着曲流进一步地发展，迂A、摆动、曲率不断增加，致使两相邻河曲间逐渐靠近。当洪水冲来时，极易冲断，造成自然的截弯取直。被切断遗弃的河湾，由于泥沙淤塞封闭，形成牛轭湖，如图5-15中的尺八口牛轭湖。
图5-15 长江荆江段的河道变迁图
(据《中国自然地理》编委会，1980)
我国长江中游湖北、湖南交界一带的荆江段(图5-14)，从藕池口至城陵矶之间的直线距离仅为87km，而曲流河道全长竟达240km。河道蜿蜒曲折，有九曲回肠之称。据史料记载，曾发生数十起截弯取直，最近的一次是1972年7月19日的沙滩子截弯取直。