亚马逊河流域的地貌特征呈现出西高东低、南高北低的态势。起源于安第斯山脉及太平洋沿海冲积系统的亚马逊河源头，海拔高度超过3000米。河流两岸主要由200米以下的安第斯山冲积层和内陆冲积层构成，北部是海拔300至400米的圭亚那高原，而南部则是海拔300至1500米的巴西高原，这两者之间形成了一片广阔的洼地。
这个洼地在新生代以前曾是一个深海槽，随着大量沉积物的填充，逐渐演变成今日的亚马逊河区域。在上新世时期，亚马逊河流域曾是一个巨大的淡水湖，但到了更新世，该地区发生了显著变化。某个时期，湖泊与大西洋相连，导致亚马逊河及其支流深入湖底，形成了现今被淹没的谷地。
随着更新世冰河的融化和海平面的升高，原本的峡谷地表在海平面较低时已被侵蚀，如今完全沉浸在水中。流域的古代沉积物形成了稳定的陆地土壤，这为亚马逊雨林的繁茂生长提供了肥沃的基础。在流域的上游，秘鲁东部和玻利维亚地区，新的沉积物覆盖了原本的地形，进一步塑造了这一地区的地貌特征。
亚马孙河（英语：Amazon River；葡萄牙语：Rio Amazonas；西班牙语：Rio Amazonas，又译“亚马逊河”），位于南美洲北部，是世界上流量、流域最大、支流最多的河流，长度位居世界第二。亚马逊河流量达每秒21.9万立方米，流量比其他三条大河尼罗河（非洲）、长江（中国）、密西西比河（美国）的总和还要大几倍，大约相当于7条长江的流量，占世界河流流量的20%；流域面积达6,915,000平方公里，占南美州面积的40%；支流数超过15000条。