水在地面上流动，必然受到地形、地质、土壤和植被等下垫面条件的影响，其中地形的影响最为主要。
在中国西部有世界上最高的高原——青藏高原，以此为顶点向四面倾斜。在中国境内形成了向东、向南和向北倾斜的3个斜面，即太平洋斜面、印度洋斜面和北冰洋斜面，在这3个斜面上发育了注入这三大洋的众多的河流。这3个斜面中，以太平洋斜面最大、最长，而且全部在中国境内。这就形成了中国西高东低的基本地形骨架，使中国具有“百川东流归大海”的河川大势。
呈阶梯状是太平洋斜面的地形特点，3个地形阶梯之间的交接地带，是中国现代最突出的三大隆起带，地形的突变成为中国河流的3个发源地带。
发源于第一阶梯青藏高原东、南边缘的河流有长江、黄河、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江等。因为距海很远，河流源远流长，多为世界著名的巨川。
发源于第二阶梯东缘，即大兴安岭—冀晋山地—豫西山地—云贵高原一线的河流，主要有黑龙江、嫩江、辽河、滦河、海河、淮河、西江、元江等。这些河流除黑龙江外，其它无论在长度、流域面积或河水流量方面，均次于源自第一阶梯的河流。
发源于第三阶梯——长白丘陵、山东丘陵及浙闽丘陵的河流，主要有图们江、鸭绿江、沂河、沭河、钱塘江、瓯江、闽江、九龙江、韩江以及珠江水系的东江和北江等。这些河流的长度和流域面积虽较上述两类河流小得多，但由于面临海洋，降水量多，河流水量特别丰富，不仅大多数河流的径流深度远远超过上述两类河流，甚至有些河流的年径流总量与上述两类河流也不相上下。
地形因素不仅影响河流的流向和发源地带，还直接影响水流特性。在地势陡峻的崇山峻岭区，坡度大，河道汇流较快，洪水过程陡涨陡落，水流湍急，下切作用强烈，多形成深切河谷；在平原地区，水流缓慢，沉积作用较强，河道中多沙洲汊道。
地形对水系形态也有较大影响，例如三面高一面低的地形，往往形成扇形水系，如海河水系。
地形不仅能直接影响河流，还能影响降水。例如四川盆地西部的峨眉山地，可抬升气流，形成地形雨，成为中国著名的多雨中心，使岷江水量骤增，成为长江支流中水量最多的一条。太行山区成为华北地区的多雨中心，也是因多地形雨的缘故。
流域的地质条件主要影响河网发育及地下水补给。地质构造复杂的地区，地层破碎，利于河网发育，河网密度相对较大，这是中国山丘地区河网密度大于平原地区的原因之一。较大的河槽往往沿着褶皱、断裂带或松软的岩层发育，西南纵谷河流就是如此。流域内地下水的蓄存条件主要取决于地质构造和岩石性质。例如，中国西北山区经过几次造山运动，有大量的断层破碎带，岩层中也产生了大量的节理裂隙，为蓄存地下水创造了条件，因此，祁连山和天山一带的河流，地下水补给量可高达60％以上。而降水量最丰富的东南沿海丘陵区，因广泛分布着不易透水的流纹岩和花岗岩，使地下水贫乏，不少河流无法得到地下水的补给。与此相反，黄土高原虽然降水量较少，但黄土疏松多孔，能够蓄存大量的地下水，河流得到的地下水补给量反而普遍较高。
流域内土壤和植被状况主要影响着河流的含沙量。黄土高原上的植被较差，黄土颗粒很细，耐冲性能差，因此凡是发源或流径黄土高原的河流，都获得了大量的泥沙补给。而中国广大的南方和东北地区，植被良好，河流的含沙量就少得多。