限定された一方向の流れによる土砂の輸送と堆積の物理的過程は、河川環境でのみ生じるものである。 このような物理的性質は、河川堆積物を認識するための独特な基準を提供する。 特徴的な物理的性質としては、(1)表面性状、(2)粒子形状、(3)テクスチャー、(4)ファブリック、(5)堆積構造、(6)層位、(7)構造・層位・質量の連続、(8)洗掘面、(9)局所的・広域的形状パターンが挙げられ、これらの特徴を考慮した上で、堆積物の形状を決定する。 その他、鉱物学、砕屑物や破片、関連する堆積物の物理的特性、動物相や植物相などが、河川環境の同定に役立つことがある。

河道の移動によって生じたポイントバー堆積物は、河川砂岩体の最も一般的に保存されるタイプである。 このような地形的特徴は、すべての蛇行する河川においてほぼ普遍的であり、砕屑物の堆積を制御している。 一般に発達するフェスツーン、カレント・ラミネイト、リップル・クロスベッド堆積物のシーケンスは、ポイント・バーを横切る流れに対応して発達するものである。 沖積扇状地、編組流、三角州の分水嶺に堆積するような他のタイプの河川砂体は、多くの河川特性を示すが、ポイントバー堆積に関連する一連の堆積構造を持たない。

一方向流は、粒子輸送の塩析および懸濁モードの優位性を示唆する特徴ある粒度分布を生じる。 海流輸送では、表面が滑らかな楕円形の粒子が生成される。 砕屑粘土は一般に保存され、多くは粘土鉄鉱石コンクレットに変質している。 カオリナイト、長石、鉄鉱石など、新鮮な酸化性弱酸性水中で化学的に安定な鉱物が一般的に特徴的である。 方解石、緑泥石、鉄化合物などの他の鉱物がないことは重要である。

河川堆積物の外形は、おそらく最も特徴のない物理的属性である。 個々の露頭では水路形成が見られないこともあり、河川砂層はブランケット型であることもある。 しかし、流路の境界は、通常、数百フィート以内に突然のピンチアウトを示す。 古流や斜面の指標と関連した砂体の傾向は、河川環境を特定するための強力な証拠となる

。