On désigne par cours d'eau tout chenal superficiel ou souterrain dans lequel s'écoule un flux d'eau continu ou temporaire. Généralement, ce terme s'applique aux chenaux naturels. On emploiera plutôt le terme canal pour désigner un chenal artificiel, en principe avec de longues lignes droites.
Il existe un grand nombre de mots dans la langue française pour désigner les différents types de cours d'eau. Certains peuvent se révéler ambigus, c'est pourquoi il est préférable d'utiliser le terme générique " cours d'eau ", sauf si dans le contexte un terme plus spécifique apporte des informations supplémentaires.
La partie la plus élevée du cours d'eau s'appelle l'amont, la partie la moins élevée vers lequel s'écoule l'eau s'appelle l'aval. Il faut se mettre dans le sens du cours d'eau (de l'amont vers l'aval) pour définir la rive droite et la rive gauche.
Le lit désigne tout l'espace occupé, en permanence ou temporairement, par un cours d'eau. On distingue le lit majeur du lit mineur, ce dernier étant la zone limitée par les berges. Le lit majeur est l'espace occupé par le cours d'eau lors de ses plus grandes crues. On attribue à Brunetto Latini[1], encyclopédiste médiéval, la première utilisation du terme lit pour désigner l'espace occupé par un cours d'eau : "La rivière semble dormir, mais il lui arrive de sortir de son lit." [2]
Un méandre est une boucle formée par le cours d'eau. Il peut être l'expression d'un cours plus paresseux au passage d'une pente moyenne à une pente faible, soit que le lit traverse un plateau de faible dénivellation, soit que le lit s'approche du littoral. Le méandre est alors un moyen, pour le cours d'eau, de dissiper une énergie hydraulique surabondante en allongeant son parcours. Dans une telle configuration (on parle généralement de "style fluvial" de type "méandre"), le cours d'eau forme des méandres successifs qui acquièrent des caractéristiques ondulatoires (longueur d'onde et amplitude notamment) dont les paramètres dépendent de l'énergie hydraulique de l'écoulement morphogène et de la nature des sols traversés. Les méandres formés dans des terrains érodables peuvent migrer transversalement ou longitudinalement, ou encore, les deux à la fois.
Le rescindement des méandres (quand les deux parties amont et aval se rejoignent) provoque la création de bras morts.
En région de plateau, un train de méandres peu s'insicer dans les roches dures (ex. : méandres de la Seine).
Les fleuves qui se jettent dans un océan où agissent les marées se terminent par un estuaire.
Les fleuves qui se jettent dans une mer sans marée se terminent par un delta (Rhône, Danube, Nil)
En fonction de l'altitude relevée en différents points du cours d'eau (notamment à sa source et à son embouchure) et des distances qui séparent ces différents points, il est possible de représenter le profil du fleuve. Ce tracé permet de représenter la pente du fleuve et les ruptures de dénivellation.
Certains cours d'eau coulent en souterrain à travers des roches calcaires (karsts). En système karstique, un cours d'eau peut posséder des sections souterraines et d'autres en surface. Quand le flot émerge depuis l'intérieur vers la surface, c'est une résurgence ; quand il disparaît de la surface et s'enfonce vers un réseau souterrain, c'est une perte.
L'étude des cours d'eau est généralement nommée hydrologie, bien qu'il faille en fait distinguer :
À la suite d'une enquête sur 607 points, l'institut français de l'environnement est parvenu au constat que 96% des cours d'eau français sont contaminés par au moins un pesticide.