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河谷本是河流在山區所造成的槽形凹地，但一般會更廣泛地包括河道兩旁的地方。

從流水在地面集中於一處裂縫開始，流水的侵蝕作用，便不斷使其所佔用的水道擴大；而當水道可以容納更多的流水時，流水的侵蝕作用便得以加強，再使水道擴大。

就是這樣，小水道變作大水道，大水道變作河道，進而在地面上雕刻出一處凹陷的谷地，故稱為河谷。若流水源源而來，河谷便會不斷擴大，慢慢由狹小的谷地，變為開闊的平原，把兩岸的山坡侵蝕殆盡。

從開始有地表水流形式的河源，到流程結束的河口，整條河流一般分為上、中、下游，雖然其間並沒有嚴格的界限，但各段河谷的特徵相差極為明顯。