大气
降水是地球上所有河流的唯一补给水源。按水进入河流的不同方式，可分为地面水补给和地下水补给。地面水补给又有雨水、积雪融水和
冰川融水等不同补给类型；
地下水补给还可分松散层地下水和基岩地下水两种。河流一般很少有单一的补给源。自然地理条件不同，河流的补给也不相同。绝大多数河流都有地下水补给。热带与亚热带湿润地区的河流，雨水是主要的补给源。高山地区的河流以积雪融水和冰川融水补给为主。流经不同自然地区的河流，各段的补给也不相同。同一河流在不同时期内补给形式也不相同。山区河流的补给还有垂直变化规律。如
天山地区源于高山带的河流，在高山带主要靠
冰雪融水补给，在低山带主要由雨水补给，在中山带两者兼而有之。
汛水主要由融雪(平原)或者融雪和融冰(山区)引起的河流水量的上涨现象。依据补给条件、地形特征、集水区的位置以及汛水通过的时间,可将汛水分为春汛、春－夏汛和
夏汛。春汛通常是融雪水（或融雪水与少量雨水混合）为主要补给源，主要发生在平原、高地和高原河流上,这里融雪面积一般较大。春-夏汛是补给区位于雪线和冰川以下的中山地区河流所特有的，融雪较迟和比较缓慢。夏汛发生在补给区位于
雪线以上高山地区的河流上，由于积雪和
冰川强烈融化而发生。
洪水是由暴雨引起的河流水量的上涨现象。因暴雨历时短、强度大、下渗少,短期内大量雨水汇入河内,使河水陡涨，有时越过河床向两岸漫溢，造成巨大的灾害。最大流量往往出现在洪水期内。在不同的气候带，洪水出现的时间也不相同。
枯水是水位和流量低下的时期，通常发生在地表径流甚少，河流转为地下水补给的时期。枯水也可发生在不同的季节，在
温带季风气候区和大陆性气候区，洪水发生在雨季，枯水出现在旱季；干旱的亚热带，洪水发生在冷季，夏季为枯水；热带和亚热带的湿润地区，全年都可出现洪水，枯水则出现在相临两洪水之间的低水位时期，具有不连续的性质。
按照河流的补给类型和主要水情特点，可将河流分为3类。①以融水补给为主,具有汛水的河流。这类河流主要分布在寒带和温带地区，中国主要分布在大兴安岭的北端和西侧、
内蒙古东北部和西北高山地区。汛水有春汛、春－夏汛和夏汛 3种。②融水和雨水补给，具有汛水和洪水的河流。这类河流主要分布在温带地区，中国主要分布在东北、华北地区。一般都出现一次汛期和一次洪水期。汛期主要由积雪融水和河冰消融形成的春汛；洪水期则由夏秋暴雨形成的洪水。③以雨水补给为主，具有洪水的河流。这类河流主要分布在热带和亚热带地区。中国主要分布在秦岭-淮河以南,青藏高原以东的地区。
河川径流的年内变化，在热带和亚热带地区主要受降水的影响,在寒带和温带除降水外,还受气温的影响。此外，河流类型与人类活动都有一定影响。中国河流河川径流的年内分配，大致是春季开始增多，夏季最为丰富，秋季普遍减少，冬季大部分地区不及全年径流量的10%。从地区来看，华北地区春季径流量小，蒸发又强，往往形成春旱；
东北、
华北等地，夏季径流高度集中，洪涝灾害也多发生在这一时期；海南岛是秋季径流量最多的地方，可达年径流量的50%；台湾东北部则是冬季径流量最高的地区。
据对北半球60条河流长期观测资料的分析，河川径流多年变化最常见的径流循环有2～3年、5～7年、11～13年、23～28年。丰水期或枯水期同时出现的范围可能很广，但不会遍及全球。当某些地区出现丰水时，其他地区则出现枯水。如1926～1930年欧洲和北美洲各河水量都高于正常径流量，而北半球其他地区则低于正常径流量。1931～1940年出现相反的情况。分析了中国
长江、
黄河等6条大河的长期观测资料后,也发现各河普遍具有丰、枯交替循环的现象。以长江汉口站为例，自1865年至20世纪80年代的100多年中，大致可分为5个丰枯循环期，一次循环期最长的为26年，最短的是16年；循环期中的丰水段为8～18年，枯水段为9～16年。中国南北各河丰枯水同时遭遇的机会不多，往往出现南丰北枯，或北涝南旱的现象。但在稀遇的年份，也有同时出现丰水年（如1954年）或枯水年（如1929年）的情况。