兩河的低地泛濫平原是處于干燥環境下的水分充足的沖積地，水源主要來自土耳其東部的積雪，泛濫程度、大小決定于積雪融化的快慢，泛濫的時間常在4-6月。從水源頭到三角洲距離很短，泛濫較尼羅河更猛烈。泛濫特點為不定期，不定量。這種泛濫特點也對當地居民的內心、文化有所影響，造成了某種意義上的悲觀主義。
兩河的沉積物為淡褐色，來自附近土質差別不大的地區。同時，兩河流經大片的沼澤地時河水大量蒸發，在到達狹窄的入海口前，沉淀了許多鹽分。兩河地區一直有土壤鹽堿化的問題，灌溉系統一旦中斷，大片平原迅速成為貧瘠的鹽堿地。