泥石流沟流域，上游以侵蚀为主，中游以搬运为主，下游以堆积为主。

泥石流沟谷的源头和上游是泥石流固体物质的供给地，也是水流汇集的区域。斜坡上的大量风化碎屑或其他成因的松散堆积物，很容易被冲刷到沟谷中，被沟谷中的流水搬运到下游。上游沟谷泥石流的侵蚀速度很快，如云南东川蒋家沟上游沟谷每年平均蚀深2~3m，最大可达8 m；西藏古乡沟上游发育在古冰碛层中的泥石流，仅10年时间，上游沟谷溯源推进了500 m以上，下切深度达140~180 m。

泥石流通过的沟谷中游段，常是峡谷。峡谷谷床顺直，谷壁陡而平滑，其上常有被泥石流磨蚀的磨光面和撞击的条痕，有时还保留着泥石流发生时的泥迹。在黏性泥石流中，接近沟床底部的泥浆均匀地黏附在沟床上，而使原先粗糙的沟床变得平滑。如峡谷的岩性软硬不同，则谷形呈宽窄相间，弯曲多折，并有跌水发育，在窄口或弯道的谷坡上，残留有少量的泥石流物质。

泥石流的下游是山麓平原或大河谷底，这里是泥石流的停积场所。由于泥石流的性质不同，其地貌特征也不一致。一般来说，黏性层流泥石流的堆积地貌表现为由粗大砾石组成的泥石流堆积扇，扇面坎坷不平，岗丘起伏。这些岗丘是泥石流堆积的一道道平行于水流方向的条状垄岗和由龙头堆积而成的分散孤立的垄岗。垄岗两侧边坡较陡，前缘呈舌状，巨大的石块集中在堆积体的顶部、前缘或两侧。黏性层流泥石流的堆积物结构表现为大小石块混杂，层次不清楚，颗粒分选差，大石块有时成堆集结，堆积物中常出现“泥球”“碎屑球”或“泥包砾”。

稀性紊流泥石流堆积扇上，巨大石块较少，丘岗状堆积物也比较少见，扇面较平整，倾斜度小。由于稀性紊流泥石流出山后有一定的冲刷能力，堆积扇上的沟槽不固定，堆积物有一定分选。

多数泥石流堆积扇是上述两种泥石流交替作用的产物，当紊流性泥石流堆积物受洪水冲刷后，细粒物质被冲走，留下粗大石块和巨砾，被冲走的细粒物质，再次沉积在沟槽中，在剖面中就往往形成一层或几层细砂黏土层。

泥石流堆积物对主河河谷的发育有明显影响，主要表现在两方面：

（1）改变主河河流作用过程。一条山区河流，如两岸发育多条泥石流沟，将有大量泥石流堆积物拥进主河，迫使河流左右摆荡，侧蚀加强，形成弯曲迂回的曲流，凸岸是泥石流堆积扇，凹岸是河流侧蚀的峭壁。

（2）河谷形态发生变化。有些河段，由于两岸泥石流堆积扇的迎面对峙，迫使河道收缩变窄，河流从两扇之间穿过之后，河面再行展宽，河道平面呈葫芦状。规模较大的泥石流，拥进江河时，河床填高，形成急流险滩，甚至造成拦河坝，阻塞河道，导致下游河水断流，上游出现长达几千米的湖泊。如果湖水位不断升高，能冲开堤坝，形成深切的谷槽。这些现象在西藏东南部山区、川滇地区和陇南山区的江河中经常见到，表明这些地区的泥石流作用对河流发育有着重要的影响。