当流域上发生暴雨或大量融雪后，河槽中流量急剧增加，水位也相应上涨。洪峰过后，流量逐渐减小，水位相应降低，这时在河槽剖面上形成的波，即为洪水波，它向下游传播。天然河道中的洪水波属于不稳定流。洪水波的波长通常为波高的数千倍，故属长波。所以洪水波的瞬时纵剖面的曲率极其微小。洪水波运动的结果是在河流的横断面上出现水位、流量的涨落过程，洪峰流量比涨洪前的流量可能大数十倍甚至数百倍。洪水波在向出口断面流动的过程中，如果沿途没有旁侧支流加入，而且也没有明显的沿程损失（指大量引水工程），则体积不会变化，只在运动过程中发生变形。否则，不仅洪水波会变形，而且还会引起洪水波体积的增大或减小。洪水波波前的附加比降大于波后的附加比降，波前的运动速度大于波后，使洪水波在运动过程中波长不断加大，波高不断减小的现象。