Trong nghiên cứu biến động lòng sông và nhận dạng các dòng sông cổ thì các tiêu chí và dấu hiệu về hình thái được đặt lên đầu tiên, vì nó phổ biến nhất, dễ nhận dạng, do vậy mỗi người chúng ta đều có thể tự kiểm chứng ở những con sông, đoạn sông mà mình quan tâm. Về mặt lý thuyết, các sông cổ được hình thành khi dòng sông uốn khúc quanh co, đạt tới trạng thái giới hạn và dòng sông buộc phải thay đổi hướng dòng chảy của mình để phù hợp với động lực hiện tại. Khúc uốn giới hạn của mỗi con sông gắn liền với việc hình thành các bãi bồi hoàn chỉnh, trên đó có địa hình luống cát. Dòng chảy trong mỗi khúc uốn ở giai đoạn phát triển gần tới giới hạn bao giờ cũng nằm ở phía lồi của bãi bồi. Tuy nhiên, khi đạt tới giới hạn của khúc uốn, dòng sông có thể cắt cổ khúc uốn để tạo nên dòng chảy mới, để lại di tích là hồ móng ngựa. Đối với sông Hồng, kể cả dòng chảy chính lẫn các chi lưu của nó, địa hình bãi bồi với các luống cát cổ chính là tiêu chí quan trọng đầu tiên để xác định các lòng sông cổ. Trong phạm vi đồng bằng sông Hồng, địa hình bãi bồi dạng luống cát được thể hiện rõ nhất tại khu vực trung tâm huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc hoặc khu vực Cổ Loa - Dục Tú, Hà Nội.

Tuy nhiên, nếu việc xác định dấu vết của một dòng sông cổ có thể được thực hiện một cách tương đối dễ dàng thì việc liên hệ, khớp nối các dấu vết này để vẽ được một lòng sông cổ lại là việc hết sức khó khăn. Điều đó có tính khách quan, là tất yếu, khi một dòng sông phát triển liên tục chỉ trong phạm vi đai uốn khúc đã được ổn định tương đối. Một ví dụ cụ thể là dòng chảy chính sông Hồng trong khoảng một nghìn năm qua, khi bắt đầu có hệ thống đê ven sông. Sông uốn khúc, tạo nhiều lòng sông cổ, nhiều hồ móng ngựa, song về cơ bản vẫn nằm trong phạm vi các con đê, các đoạn sông cổ hơn nằm ở các đê cổ, xa dòng sông hơn.

Trong phạm vi đồng bằng châu thổ sông Hồng, từ đỉnh tam giác châu ra biển, sông đã nhiều lần phân nhánh, tạo nên các chi lưu. Một chi lưu có thể bị bỏ rơi khi cửa vào của nó vì một nguyên nhân nào đó bị chặn lại. Ví dụ như việc sông Đáy trở thành dòng sông cổ bởi việc đắp đập Phùng của người Pháp thực hiện từ năm 1934 - 1937. Tuy nhiên, tác động có tính cưỡng bức của con người đối với sự suy tàn của sông Đáy cũng chỉ là kế thừa hay đã tính đến xu hướng tự nhiên của dòng chảy. Sự chuyển dịch lòng sông, bỏ rơi một nhánh hay một chi lưu xảy ra phổ biến hơn ở phần đỉnh tam giác châu. Các khúc uốn với bán kính cong lớn, tạo bãi bồi dạng luống cát khá rộng phân bố ở khu vực Yên Lạc (Vĩnh Phúc), Đông Anh (Hà Nội) đã được hình thành bởi một dòng sông lớn - sông Hồng cổ hay sông Tiền Nhị Hà , nay đã chuyển dịch về phía nam. Một số nhánh cổ của sông Đuống, sông Nhuệ cổ cũng có thể bị biến thành các khúc sông chết bởi hiện tượng bồi lấp, dịch chuyển cửa sông như trên. Việc phân tích đặc điểm của phần cửa sông cổ có ý nghĩa lớn đối với xác lập, liên kết các lòng sông cổ.

Mỗi dòng sông, phụ thuộc vào lưu lượng, độ dốc dòng chảy, cấu tạo vật chất ở đáy thung lũng mà có độ rộng của đai uốn khúc khác nhau. Sông Hồng là dòng sông có động lực dòng chảy mạnh, do vậy cả dòng chính và các chi lưu của sông đều có độ rộng lòng sông và đai uốn khúc khá lớn. Đối với sông Hồng, chiều rộng đai uốn khúc từ Sơn Tây đến Nhật Tân đạt từ 3.200m đến 5.000m, trung bình khoảng 3500m (hình 5.4). Đai uốn khúc của sông Đáy trước khi đắp đập Phùng trung bình khoảng 3.000m, đối với sông Đuống khoảng 2.000m (trừ đoạn đầu thuộc quận Long Biên chỉ rộng khoảng 600m do đã được kè bờ kiên cố).Thực tế trên cho phép đưa ra một chỉ tiêu cụ thể đối với tiêu chí về độ rộng của đai uốn khúc của một dòng sông được cho là chi lưu của sông Hồng ở phần gần đỉnh tam giác châu là phải có kích thước tương đối lớn, trung bình phải đạt trên 1000m.

Biến động lòng sông là quá trình xảy ra liên tục, có tính kế thừa. Việc xác định các lòng sông cổ cụ thể là hết sức khó khăn. Nhất là các dòng sông không còn được ghi nhận trên địa hình. Do vậy, dấu hiệu nhận biết về hình thái chỉ có thể nhận biết được các dòng sông cổ  ở giai đoạn cuối còn được ghi nhận trên địa hình như sông Tiền Nhị Hà - sông Hồng cổ, sông Đáy cổ, sông Tiêu Tương, sông Dâu cổ.

Phong Tuệ