De fysiska processerna för sedimenttransport och avlagring genom instängda enkelriktade flöden uppstår endast i en fluvial miljö. De fysiska egenskaper som är resultatet av dessa processer ger unika kriterier för identifiering av fluviala avlagringar. Karakteristiska fysiska egenskaper omfattar (1) ytstruktur, (2) partikelform, (3) textur, (4) struktur, (5) sedimentära strukturer, (6) bäddning, (7) sekvens av strukturer, bäddning och texturer, (8) skurytor och (9) lokala och regionala geometriska mönster. Andra aspekter, inklusive mineralogi, detritala klaster och fragment, de associerade sedimentens fysiska karaktär samt fauna och flora, kan hjälpa till att identifiera fluviala miljöer.

Punktbarsavlagringar till följd av kanalvandring är den vanligaste typen av fluviala sandstenskroppar som bevaras mest frekvent. Dessa geomorfiska egenskaper är nästan allmängiltiga i alla meandrande strömmar, och de styr avlagringen av klastiska material. Den vanligt förekommande sekvensen av festoon-, strömlaminerade- och rippelkorsbäddade sedimentära enheter utvecklas som ett svar på flödet över punktbarrer. Andra typer av fluviala sandkroppar, t.ex. de som avlagrats i alluviala fläktar, flätande strömmar och deltaiska distributörer, uppvisar många fluviala kännetecken, men de saknar sekvensen av sedimentära strukturer som är relaterade till avlagring från punktbarrer.

Ensidiga strömmar ger upphov till karakteristiska fördelningar av kornstorlek, vilket tyder på att partikeltransportsättet med saltation och suspension är överlägset dominerande. Strömtransport producerar elliptiskt formade partiklar med släta ytor. Detritala lerklumpar är ofta bevarade, många förändrade till lera-järnstenskonkretioner. Mineraler som är kemiskt stabila i färskt, oxiderande, svagt surt vatten är ofta karakteristiska, t.ex. kaolinit, fältspat och järnjärn. Frånvaron av andra mineraler som kalcit, glaukonit och järnföreningar är signifikant.

Den yttre geometrin hos fluviala avlagringar är förmodligen den minst karakteristiska fysiska egenskapen. Enskilda utbrott kanske inte uppvisar kanalisering, och fluviala sandkroppar kan vara av en blanketttyp. Gränserna för kanalerna uppvisar dock abrupta avsnörningar, vanligen inom några hundra fot. Tendenser hos sandkroppar i samband med paleoströmmar och sluttningsindikatorer ger starkt stöd för att identifiera fluviala miljöer.