河流系統是指由兩條以上大小不等的支流以不同形式匯入主流所構成的集合體，是一箇自然結構、生態環境和經濟社會相互耦合的開放系統，由河流的幹流、支流以及湖泊、沼澤等構成，形成一箇脈絡相通的水系網絡。
河流系統具有明顯的耗散性和協同性，其水體的流動性使得系統與外界不斷進行物質和能量的交換以及信息的傳遞。河流系統內各組分之間通過協同作用完成自我組織、自我協調。河流系統包含了多種不同的類型，如扇形、羽毛狀、平行狀和輻射狀等。河流系統不僅是水資源的載體，還是生物多樣性的寶庫，對氣候調節、洪水控制、水質維持等方面發揮着重要作用。