Per le piante e gli animali che vivono nei corsi d'acqua dei mulini ci sono sia benefici che svantaggi. La spinta ascensionale dell'acqua crea un sostegno e le temperature subiscono meno alterazioni che nell'aria. Di conseguenza può essere sostenuta una serie di strutture più vasta che sulla terra.

Il movimento dell'acqua funge da nastro trasportatore di cibo ed ossigeno, ma può anche spazzare via individui che restano isolati o sono incapaci di nuotare contro corrente. Questo può essere un pericolo in periodi d'inondazioni.

Il letto del fiume raccoglie depositi di materiale organico che rappresenta una ricca fonte di cibo. I resti di foglie impigliati fra i sassi vengono lacerati dai gamberi e piccole particelle nel fango vengono assimilate dai vermi.

Gli insetti non ancora adulti costituiscono la gran parte della fauna invertebrata acquatica. Per le efemere la vita adulta sopra l'acqua si limita a 1 o 2 giorni seguendo 1 o 2 anni sotto forma di ninfa subacquea.

Un esame dell'habitat di un fiume rivela una gamma di nicchie a disposizione degli animali.

La vita in una massa di acqua dolce costantemente in movimento comporta un certo numero di rischi e di vantaggi. La velocità del flusso d'acqua è l'unico grande fattore che coinvolge piante e animali. Nei corsi d'acqua estremamente rapidi, l'ambiente può arrivare a ridurre la varietà delle forme di vita ad appena alcuni tipi che vi si sono adattati. I fiumi di pianura spesso attraversano zone di acqua ferma le cui condizioni sono simili a quelle di uno stagno.

L'acqua di un fiume non è H2O pura: si tratta di una soluzione la cui composizione è il risultato di parecchi fattori fisici e biotici.

L'energia potenziale accumulata nell'acqua che si trova sopra il livello del mare diventa l'energia cinetica del movimento dell'acqua. Quest'ultima fornisce la forza erosiva del flusso d'acqua e la capacità di azionare la ruota del mulino.

 

Un flusso turbolento fa aumentare moltissimo l'interscambio di gas e calore sulla superficie del fiume e diffonde questi cambiamenti a maggior profondità all'interno del corso d'acqua per poi rendere il flusso più regolare. Dislivello e natura dell'alveo del fiume sono entrambi elementi determinanti per il grado di turbolenza.

L'acqua piovana è il risultato di una soluzione debolmente acida per la presenza di gas che si dissolvono dall'atmosfera. Dopo aver raggiunto il terreno ed essere venuta in contatto con suolo e rocce, avvengono reazioni chimiche e fisiche che ne alterano ulteriormente la composizione.

Alterazioni della composizione dell'acqua del fiume accadono nel momento in cui essa si imbatte in strati diversi di roccia durante il percorso che porta al mare. Avvengono anche effetti di evaporazione o diluizione e possono condurre al deposito di minerali come ad esempio il tufo.