小瀬川
地質は弥栄峡でほぼ二分され、北側(上流側)が中生代白亜紀の広島花崗岩類、南側(下流側)が古生代から中生代ジュラ紀の粘板岩を主とする玖珂層群で構成されている。流域の約6割が花崗岩になる。河口部の平野は沖積層。
流域の地形は冠山山地(中国山地脊梁部)の高位面、佐伯山地(吉備高原面)の中位面、瀬戸内海沿岸の低位面の3段からなる。それぞれの面から流れ下る地点で渓谷が形成され穿入蛇行流路となっている。また地形的特徴として、元々小瀬川上・中流は錦川に流れ、小瀬川下流が河川争奪したことによって現在の流路を形成したことが挙げられる。
かつて小瀬川上・中流は現弥栄ダム西側の支流佐坂川の河谷を通って西流し、錦川水系渋前川の河谷に入り同水系小郷川の河谷から錦川に合流する流路であった。のち小瀬川の下流側から谷頭侵食が現弥栄ダム付近まで到達して小瀬川上・中流部を河川争奪した。