Le cours d’eau évolue dans une vallée au relief plus ou moins marqué. Il s’écoule la majeure partie du temps dans son lit mineur, délimité de part et d’autre par des berges. Il peut en déborder en cas de crue : l'espace maximal sur lequel il peut s'étendre correspond alors au lit majeur, qui n'est entièrement recouvert d'eau que lors des crues les plus importantes. Sur les berges se développent des arbres et des arbustes adaptés à cet environnement humide : ils constituent la ripisylve.
Sous le lit majeur, des sédiments, comme le sable et le gravier, se sont lentement entassés au cours de multiples crues. De l'eau s’écoule dans ces sédiments, constituant la nappe alluviale. Elle est en interaction avec le cours d’eau : des échanges d’eau peuvent avoir lieu dans les deux sens. La diversité de formes et de taille de chaque composante en fait un écosystème riche d’habitats naturels et variés, auxquelles sont associées des espèces animales et végétales « spécialisées ».
Marais, étangs, forêts alluviales, prairies humides… espaces de transition entre terre et eau, les milieux humides sont des terres recouvertes d’eaux peu profondes ou bien imprégnées d’eau de façon permanente ou temporaire. Ils sont d’une très grande diversité et il est difficile de les définir de manière uniforme.
L’eau offre aux espèces de quoi se nourrir, se déplacer, respirer, se reproduire… on dit que par rapport aux espèces qui vivent dans l’air, les espèces aquatiques sont plus stables. L’eau leur confère un environnement protégé, que l’on estime moins exposé aux variations. Mais, comme tous les éléments, la qualité de l’eau d’une rivière peut être modifiée par de nombreux phénomènes, naturels ou non qui peut amener à une amélioration ou une détérioration des cours d’eau et engendrer une apparition ou une disparition d’un écosystème entier.
Les rivières forment un écosystème dynamique qui présente une succession d’habitats dans l’espace. Chaque habitat abrite des espèces différentes adaptées aux conditions de courant, de profondeur, de nature du substrat et de granulométrie, ainsi que des conditions de végétation. Les espèces de macrophytes (plantes aquatiques), de poissons et d’invertébrés sont donc différentes en amont et à l’aval du cours d’eau. Certains habitats qui font partie de l’écosystème rivière sont en partie terrestres, comme les ripisylves (forêts en bordure de rivière) ou les bancs alluvionnaires et peuvent abriter de nombreuses espèces, différentes de celles présentes dans la rivière elle-même.
Le long des cours d’eau, on retrouve également de nombreux milieux humides, ce sont ces zones où l’eau est présente en surface et/ou dans les sols au moins une partie de l’année. Cette eau peut être apportée par des pluies, un cours d’eau, ou provenir d’une nappe souterraine. Dans notre région, ce sont les zones de sources, les prairies humides, les mares, les queues d’étang et les forêts alluviales ou ripisylves.
Tous ces milieux sont des lieux indispensables à de nombreuses espèces animales, végétales ou de champignons, qui y accomplissent tout ou partie de leur cycle de vie.
Les rivières sont affectées par de nombreux aménagements : endiguements, rectifications, recalibrages, barrages, etc… Ces aménagements ont un impact négatif sur les espèces aquatiques et notamment les poissons migrateurs. Ils touchent souvent également les berges et font disparaitre les ripisylves, avec un impact négatif sur les espèces fréquentant ces milieux.
Ces impacts négatifs sur les milieux physiques sont accentués par des pressions chimiques (pollutions ponctuelles et diffuses), et biologiques (espèces exotiques envahissantes). Les principales pollutions sont l’enrichissement en nutriments (nitrates et phosphates), la désoxygénation des eaux suite à l’eutrophisation et le colmatage des fonds. Parmi les espèces exotiques envahissantes, de nombreuses espèces de flore (jussies, myriophylles du Brésil, Azolla fausse-fougère, etc) et de faune (Ecrevisses américaines, ragondins,etc) sont présentes dans de nombreux cours d’eau.