Desde el punto de vista ecológico es totalmente diferente el funcionamiento de los tramos alto, medio y bajo:
En el curso alto el agua lleva pocos nutrientes pues no ha tenido tiempo de disolver o arrastrar minerales ni otras moléculas. El agua está bien oxigenada pues es fría y está agitada. Debido a la fuerte corriente no se pude desarrollar el fitoplancton y hay poca fotosíntesis: el ecosistema es heterotrofo (más respiración que producción) y los organismos obtienen la energía de los nutrientes que afluyen desde la cuenca, arrastrados por las aguas de lluvia. Esta es la zona del río apta para los salmónidos (trucha y salmón) que necesitan aguas bien oxigenadas. También son frecuentes los cangrejos, tritones, desmán de los Pirineos, martín pescador, mirlo acuático, etc.
En el curso medio el lecho es más amplio y menos abrupto, las corrientes tienen menos fuerza y crecen plantas que se sujetan al lecho del río. El río es más autotrofo (producción/respiración mayor que 1 frecuentemente). La diversidad de especies suele ser máxima. Es el lugar de los barbos, nutrias, ranas, etc.
En el curso bajo las corrientes son lentas y las aguas fangosas y al haber menos luz se hace menos fotosíntesis, por lo que el río de nuevo es heterotrofo y hay poca variedad de especies en la mayoría de los niveles tróficos. Los peces más frecuentes son tencas, percas, lucios, anguilas, etc.
Los ríos son ecosistemas bien adaptados para el tratamiento de residuos: "alcantarillas gratuitas", porque tienen gran poder de regeneración de las aguas, pero han sido muy alterados por el hombre, a veces hasta destruir la vida casi totalmente en muchos tramos de ellos. Es muy difícil hallar un río auténticamente natural.
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