這跟地球的自轉有關，準確地說是跟地球自轉時產生的偏向力有關。由於法國物理學家科里奧利1835年第一次詳細地研究了這種現象，因而又被稱作“科里奧利力”。

透過研究發現，地面上水平方向運動的物體（氣體、液體和固體），在地球自轉的影響下其運動方向要發生偏轉：在北半球向右偏，在南半球向左偏，並且地球自轉偏向力隨地理緯度的降低而減小，在赤道地區為零。當河水行至拐彎處，由於慣性和離心力的作用，使水流向凹岸方向衝去，凹岸受到強烈侵蝕，形成深槽，同時，在河底產生向凸岸的補償水流，將底層水流壓向凸岸，把從凹岸衝下的物質搬運至凸岸，因凸岸流速變慢而堆積下來形成邊灘。

這兩種流向相反的水流在河流的橫剖面上，構成了橫向環流。在橫向環流的作用下，河道愈來愈彎曲，結果形成曲流。在有深厚鬆散堆積物的平原上，多形成能自由擺動的自由曲流，（如長江中游的下荊江河段）。

在自由曲流的發展過程中，河道愈來愈彎曲，上下凹岸間的曲流頸逐漸彎窄，一旦曲流頸被洪水沖決，就產生自然的裁彎取直，被截去的河灣形成牛軛湖，而裁直的新河段，以後有可能發展新的彎曲。

同一條河流中，等量的水在透過不同寬窄的河道時，河道越寬，其水流越平緩，河道越窄，水流速度越快，當水流速越快時，壓強越小，所以窄的流速快。