Wyróżnia się tu następujące procesy: 1) rozcieńczanie wód czystymi wodami, najczęściej są to dopływy podziemne, mieszanie i turbulacja 2) adsorpcja - czyli zatrzymywanie substancji chemicznej na granicy faz 3) aeracja - pobieranie tlenu przez wodę rzeczną 4) mineralizacja utlenianie związków chemicznych 5) sedymentacja zawiesin
Zdolność rzeki do samooczyszczenia zależy przede wszystkim od: jej długości, czyli długości spływu wody, pionowych ruchów wody, które mają wpływ na dostęp tlenu, zróżnicowania mikrosiedlisk, roślinności na brzegach i w nurcie.
Patrząc na powyższe warunki sprzyjające temu procesowi możemy zauważyć, że dzika rzeka, której koryto jest nieuregulowane, z wieloma roślinami porastającymi jej brzegi, ma wielokrotnie większą zdolność do samooczyszczenia, niż rzeka uregulowana.
1) Rozcieńczanie zanieczyszczeń wodą odbiornika i mieszanie. Dopływy czystych wód gruntowych do zanieczyszczonego zbiornika powodują rozcieńczanie zanieczyszczenia, a tym samym do zmniejszenia stężenia zanieczyszczenia w danym zbiorniku. występuje najczęściej w wodach płynących i jest uzależnione od prędkości przepływu wody, i nie jest równomierne na wszystkich odcinkach rzeki.