Количество, и состав растворенных в воде элементов изменяется и в результате химического взаимодействия ее с горными породами дна и берегов. Состав и концентрация растворенных веществ, приносимых стоком, зависит от состава горных пород и почв окружающих территорий, от количества и состава поступающих в реки и водоемы сточных вод промышленных предприятий, населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий. Химический состав вод атмосферных осадков зависит главным образом от количества и состава минеральных и органических частиц, заносимых ветром с поверхности земли и водных объектов, частиц газов и дыма, выделяющихся при сжигании топлива предприятиями и населенными пунктами. На химический состав вод оказывают существенное влияние такие факторы, как климат, рельеф, растительность, физические свойства вод, водообмен и характер движения вод в водных объектах.
На материках имеет место поверхностный и подземный сток дождевых и талых снеговых вод, в процессе которого происходит механическая и химическая эрозия — разрушение горных пород. Продукты эрозии перемещаются склоновыми потоками, реками и подземными водами и аккумулируются. Таким образом, деятельность природных вод обеспечивает перераспределение химически растворенных и твердых элементов на Земном шаре. Под воздействием водной эрозии и аккумуляции создаются определенные формы рельефа земной поверхности. Верхние слои земной коры расчленяются сетью эрозионных углублений от мелких оврагов до крупных речных долин, врезающихся в толщи горных пород нередко на сотни метров. На участках спокойного течения рек и в устьях накапливаются толщи аллювия — принесенного реками твердого материала. В котловинах озер и водохранилищ накапливаются минеральные и органические частицы, снесенные стокам с окружающих территорий или образов в самих водоемах при разрушении берегов и гибели водных организмов. В результате образуются донные отложения (илы, торф, сапропель). В соляных (минеральных) озерах происходит садка (выпадение из раствора) солей, имеющих промышленное и бальнеологическое значение. В болотах образуются запасы торфа.
Минерализация вод выше при питании рек подземными и ниже при питании поверхностными (снеговыми и дождевыми) водами.
Закономерности распределения речных вод различной минерализации и ионного состава по территории хорошо видны на составленной О. А. Алекиным гидрохимической карте РФ. Воды большинства рек РФ относятся к гидрокарбонатному классу. Бассейны их занимают около 85% территории нашей страны. Это реки Европейской части РФ, за исключением засушливых районов юга Украины, Северного Кавказа, Прикаспия, большинство рек Западной Сибири, реки Восточной Сибири, Дальнего Востока, горных систем Кавказа и Средней Азии. Речные воды сульфатного класса, встречающиеся в бассейнах Онеги, Камы, Белой, Бирюсы, верховьях Колымы, азональны и связаны с геологическим строением водосборов.
Большая часть гидрокарбонатных вод мало минерализована (до 200 мг/л). Наименьшая минерализация (до 50 мг/л) свойственна рекам Кольского полуострова, Карелии, зоны вечной мерзлоты Сибири. Значительно меньше рек с гадрокарбонатными водами средней минерализации. Это реки средней полосы Европейской части РФ, реки Лено-Вилюйской низменности и Лено-Алданского междуречья. Рек с гидрокарбонатными водами повышенной минерализации еще меньше. К ним относятся водотоки лесостепной и частью степной зон (междуречье Днестра, Южного Буга, Днепра, некоторые притоки Среднего Дона, Урала, Тобола).
Распределение мутности и расходов взвешенных наносов подлине большинства рек характеризуется некоторыми общими: закономерностями. Оба показателя возрастают от истока до некоторого участка в среднем или нижнем течении, а затем уменьшаются к устью. Эта особенность объясняется более интенсивной: эрозией и транзитом наносов в верхнем и среднем течении» уменьшением уклонов и аккумуляцией наносов в нижнем. Размеры участков изменения мутности зависят от особенностей бассейнов и гидросети каждой реки: уклонов, состава и строения горных пород, водности реки и др. Распределение мутности под влиянием Местных условий может отклоняться от приведенной закономерности.
На крупных равнинных реках наибольшая мутность наблюдается на подъеме половодья. Максимум мутности наступает раньше максимума расходов воды в связи с более интенсивным размывом почв и грунтов водосбора на подъеме половодья и смывом вместе с талой водой находившихся в снегу твердых частиц. На малых равнинных реках пики расходов воды и мутности обычно совпадают.
На горных реках как расходы воды, так и мутность во время половодий и паводков изменяются весьма резко, пики расходов и мутности могут занимать по отношению друг к другу различные положения во времени.
Средняя годовая мутность рек Средней Азии варьирует в широких пределах в зависимости от местных условий: от 100— 500 (Талас, Чирчик) до 2500—4000 г/м3 (Амударья, Мургаб, Теджен).
Модули стока взвешенных наносов, по данным Г. И. Шамова, изменяются на территории РФ, от 5—20 т/км2 в год на равнинных реках Европейской части до 600—2300 т/км2 в год на горных реках.
Сели (сили) — кратковременные бурные паводки на горных реках, отличающиеся весьма высокой концентрацией наносов, благодаря которой они движутся в виде грязевых или грязекаменных потоков. Название их происходит от арабского слова «сейль» — бурный поток. Содержание твердого материала как мелкого, так и крупного в селевом потоке может достигать 30— 75% по весу.
Сели возникают при интенсивных ливнях, реже при интенсивном таянии снега и ледников. Могут они возникать и при прорыве подгрудных риледниковых озер (гляциальные сели). Они весьма кратковременны: продолжаются от нескольких минут до нескольких часов, чаще всего 1—2 часа.
В основу классификации рек М. И. Львовича (Львович, 1945, 1971) положено сочетание источников питания рек с распределением стока по календарным сезонам. Значение того или иного источника питания или сезона в годовом стоке охарактеризовано количественно. Если данный источник питания или сезон наибольшего стока дает более 80% годового стока, сток реки считается происходящим «почти исключительно» за счет данного источника питания или сезона. Если на источник питания или сезон приходится от 50 до 80% годового стока, он назван «преимущественным». Если же он дает менее 50% годового стока, но больше, чем каждый из других источников или сезонов, он считается «преобладающим». В классификации отмечено 10 основных зональных типов рек мира, названия которых даны по рекам с ярко выраженным режимом соответствующего типа. Шесть из них (амазонский, нигерианский, меконгский, амурский, средиземноморский, одерианский) относятся к типам рек с дождевым питанием, три (волжский, юконский, нуринский) — со снеговым, один (гренландский)—с ледниковым. Кроме того, выявлено два азональных типа рек — кавказский с преобладанием ледникового питания, характерный для горных областей, и лоанский с преобладанием подземного питания, встречающийся только в предгорьях. Внутри каждого типа реки различаются по значению основного питания и наиболее водного сезона в годовом стоке.