Châu thổ sông hình thành khi một con sông mang theo trầm tích tiếp xúc với một vùng nước đứng, như một đại dương, hồ, hoặc hồ chứa. Khi dòng chảy đi vào vùng nước đứng, nó không còn bị giới hạn bởi bờ sông nữa và sẽ tỏa rộng. Điều này làm giảm vận tốc dòng chảy, cũng có nghĩa là làm giảm khả năng vận chuyển trầm tích. Kết quả là, trầm tích giảm di chuyển và lắng xuống. Theo thời gian, lòng sông duy nhất này sẽ biến thành thùy châu thổ (một vùng với nhiều phân lưu có dạng như chân chim mà người ta có thể quan sát ở châu thổ sông Mississippi hoặc gradien của lòng sông giảm đi do dòng sông dài thêm nhưng độ dốc không thay đổi. Đến khi độ dốc của lòng sông giảm đi, nó trở nên không ổn định vì hai lý do. Thứ nhất, nước dưới lực hấp dẫn sẽ có xu hướng chảy thẳng theo hướng dốc nhất. Nếu dòng sông có thể vi phạm đê tự nhiên của nó (tức là, trong khi lũ lụt), nó sẽ tràn ra theo một dòng chảy mới và ngắn nhất đến đại dương, do đó có được một độ dốc dốc hơn và ổn định hơn. Thứ hai, khi độ dốc của lòng sông giảm, lượng biến dạng nén xuống đáy sẽ giảm, làm cho trầm tích lắng xuống ngay tại lòng sông, dẫn tới đáy lòng sông trở nên cao thêm tương đối so với mặt vùng lũ. Điều này sẽ làm cho sông càng dễ vi phạm đê tự nhiên và mở ra một dòng chảy mới vào vùng nước đứng với độ dốc lớn hơn. Thường thì những khi như thế, một phần nước sông có thể vẫn chảy qua dòng chảy đã bị bỏ. Khi có sự thay đổi dòng chảy ở một châu thổ đã trưởng thành, một mạng lưới phân lưu sẽ được tạo ra.