Fysikaaliset prosessit, joissa sedimentti kulkeutuu ja laskeutuu rajoitetun yksisuuntaisen virtauksen avulla, syntyvät vain jokiympäristössä. Näistä prosesseista johtuvat fysikaaliset ominaisuudet tarjoavat ainutlaatuiset kriteerit fluviaalisten kerrostumien tunnistamiselle. Tyypillisiä fysikaalisia ominaisuuksia ovat (1) pintarakenne, (2) partikkelien muoto, (3) rakenne, (4) kangas, (5) sedimenttirakenteet, (6) kerrostuneisuus, (7) rakenteiden, kerrostuneisuuden ja rakenteiden sekvenssi, (8) huuhtoutumispinnat ja (9) paikalliset ja alueelliset geometriset mallit. Muut näkökohdat, kuten mineralogia, detritaaliset klastit ja fragmentit, niihin liittyvien sedimenttien fysikaalinen luonne sekä eläimistö ja kasvisto, voivat auttaa fluviaalisten ympäristöjen tunnistamisessa.
Kanavien vaelluksen tuloksena syntyneet pistemäiset kerrostumat ovat yleisimmin säilynyt fluviaalisten hiekkakivikappaleiden tyyppi. Nämä geomorfiset piirteet ovat lähes yleisiä kaikissa meanderoivissa puroissa, ja ne ohjaavat klastisten kerrostumista. Yleisesti kehittynyt festoonien, virtauslamellien ja aaltoilevien poikkikerroksisten sedimenttiyksiköiden jakso kehittyy vastauksena virtaukseen pistepalkkien yli. Muuntyyppisillä jokihiekkamuodostumilla, kuten alluviaalisiin viuhkoihin, punoutuneisiin puroihin ja deltoihin kerrostuneilla hiekkamuodostumilla, on monia fluviaalisia piirteitä, mutta niistä puuttuu pistemäisiin pylväisiin liittyvä sedimenttirakenteiden sekvenssi.
Yksisuuntaiset virtaukset synnyttävät tyypillisiä raekokojakaumia, jotka viittaavat siihen, että hiukkasten kulkeutumisessa on vallitsevina suolaantumis- ja suspendoitumismuodot. Virtausten kulkeutuminen tuottaa elliptisen muotoisia hiukkasia, joiden pinnat ovat sileitä. Detritaalisia saviklasteja on yleisesti säilynyt, ja monet niistä ovat muuttuneet savi-rautakivikonkretioiksi. Makeassa, hapettavassa ja lievästi happamassa vedessä kemiallisesti stabiileja mineraaleja, kuten kaoliniittia, maasälpää ja rautarautaa, esiintyy yleisesti. Muiden mineraalien, kuten kalsiitin, glaukoniitin ja rautayhdisteiden, puuttuminen on merkittävää.
Jokikerrostumien ulkoinen geometria on luultavasti vähiten tyypillinen fysikaalinen ominaisuus. Yksittäisissä paljastumissa ei välttämättä näy kanavoitumista, ja fluviaaliset hiekkakerrostumat voivat olla peittotyyppisiä. Kanavien rajoilla on kuitenkin jyrkkiä purkautumisia, jotka ovat yleensä muutaman sadan metrin etäisyydellä. Hiekkamassojen suuntaukset yhdessä paleovirtaus- ja rinneindikaattoreiden kanssa antavat vahvaa tukea fluviaalisten ympäristöjen tunnistamiselle.