尼罗河流域分为七个大区：东非湖区高原、山岳河流区、白尼罗河区、青尼罗河区、阿特巴拉河区、喀土穆以北尼罗河区和尼罗河三角洲。英国探险家约翰�6�1亨宁�6�1斯皮克1862年7月28日发现了尼罗河在维多利亚湖的“源头”，当时计算河流全长为5588公里，后发现最远的源头是布隆迪东非湖区中的卡盖拉河的发源地。该河北流，经过坦桑尼亚、卢旺达和乌干达，从西边注入非洲第一大湖维多利亚湖。尼罗河干流就源起该湖，称维多利亚尼罗河。河流穿过基奥加湖和艾伯特湖，流出后称艾伯特尼罗河，该河与索巴特河汇合后，称白尼罗河。另一条源出中央埃塞俄比亚高地的青尼罗河与白尼罗河在苏丹的喀士穆汇合，然后在达迈尔以北接纳最后一条主要支流阿特巴拉河，称尼罗河。尼罗河由此向西北绕了一个S形，经过三个瀑布后注入纳塞尔水库。河水出水库经埃及首都进入尼罗河三角洲后，分成若干支流，最后注入地中海东端。
尼罗河有定期泛滥的特点，在苏丹北部通常5月即开始涨水，8月达到最高水位，以后水位逐渐下降，1至5月为低水位。虽然洪水是有规律发生的，但是水量及涨潮的时间变化很大。产生这种现象的原因是青尼罗河和阿特巴拉河，这两条河的水源来自埃塞俄比亚高原上的季节性暴雨。尼罗河的河水80%以上是由埃塞俄比亚高原提供的，其余的水来自东非高原湖。洪水到来时，会淹没两岸农田，洪水退后，又会留下一层厚厚的河泥，形成肥沃的土壤。四五千年前，埃及人就知道了如何掌握洪水的规律和利用两岸肥沃的土地。很久以来，尼罗河河谷一直是棉田连绵、稻花飘香。在撒哈拉沙漠和阿拉伯沙漠的左右夹持中，蜿蜒的尼罗河犹如一条绿色的走廊，充满着无限的生机。
尼罗河流域中几乎没有一个地区有着真正的赤道性气候。较大部分地区受信风影响，这是流域普遍干旱的原因。尼罗河干流自喀士穆向北至阿斯旺是在沙漠中穿行，使两岸有狭长的植被带，在土壤条件允许的地方，河岸邻近土地依靠河水得以耕作。从阿斯旺向北至开罗，河两岸是肥沃冲积土形成的泛滥平原，宽度逐渐增加到19公里左右，这一地区全靠灌溉种植。“尼罗河赋予两岸土地以生命：只有尼罗河泛滥以后，才能够有粮食和生命。大家都依靠它生存。”这是镌刻在尼罗河畔岩石上的赞语。尼罗河是运输旅客和货物的重要水道，也是人们旅游观光的好去处。尼罗河中鱼类很多，著名的有罗非鱼、大尼罗河鱼等。此外还有鳄鱼、软壳龟、巨蜥和蛇。
古埃及人制定了世界上最早的太阳历。在公元前4000年，埃及人就已经将一年定为365天，因为埃及人发现，每当天狼星在日出前出现时，尼罗河就开始泛滥，埃及人把这一天定为一年的第一天。他们按尼罗河水的涨落和庄稼生长的情况，将一年分为3个季节，即泛滥季节、播种季节和收获季节。
尼罗河有很长的河段流经沙漠，河水水量在那里只有损失而无补给。由于河流的上源为热带多雨区域，那里有巨大的流量，虽然在沙漠沿途因蒸发、渗漏而失去大量径流，尼罗河仍然能维持一条长年流水的河道。像尼罗河这种不是由当地的径流汇聚而成，只是单纯流过的河，称为客河。当地的气候条件对这些“客河”的形成没有积极的作用，只有消极的影响。
尼罗河最下游分成许多汊河流注入地中海，这些汊河流都流在三角洲平原上。三角洲面积约24000平方公里，地势平坦，河渠交织，是古埃及文化的摇篮，也是现代埃及政治、经济、文化中心。
尼罗河最上游是卡盖拉河，它源于东非高原布隆迪境内，下游注入维多利亚湖。湖水经欧文瀑布流入基奥加湖，出湖后名维多利亚尼罗河，又经卡巴雷加瀑布流入阿伯特湖。湖水自北端流出，名阿伯特尼罗河。自尼木累以下名白尼罗河。白尼罗河顺东非高原侧坡北流，河谷深狭，多急滩瀑布。自博尔向北，白尼罗河流入平浅的沼泽盆地，水流缓慢，河中繁生大量以纸草为主的水生植物。白尼罗河向北流出盆地后，先后会合索巴特河、青尼罗河和阿特巴拉河，以下再无支流。白尼罗河两岸平坦，偶有基岩出露。白、青两尼罗河合流处的周围是吉齐拉平原。合流点以下的河段名尼罗河。尼罗河在喀士穆以北流经沉积岩区。河谷是平底的浅峡谷。瓦迪哈勒法附近的谷地宽仅201米，由此至阿斯旺一段的河谷都很狭窄。阿斯旺以下，河谷展宽，至纳贾哈马迪一带约16公里。河道傍近东岸，河谷平原多在河西。喀士穆至阿斯旺之间有6处瀑布，它们都是由于组成河谷东侧高原的基底结晶岩西延至谷中而造成的。两岸谷壁不对称，东壁高陡，西壁低缓。
白尼罗河发源于赤道多雨区，水量丰富而又稳定。但在流出高原，进入盆地后，由于地势极其平坦，水流异常缓慢，水中繁生的植物也延滞了水流前进，在低纬干燥地区的阳光照射下蒸发强烈，从而损耗了巨额水量，能流到下游的水很少。白尼罗河在与青尼罗河会合处的年平均流量为每秒890立方米，大约是青尼罗河的一半。尼罗河下游 水量主要来自源于埃塞俄比亚高原的索巴特河、青尼罗河和阿特巴拉河，其中以青尼罗河为最重要。索巴特河是白尼罗河支流，它于5月开始涨水，最高水位出现在11月，此时索巴特河水位高于白尼罗河，顶托后者而使其倒灌，从而加强了白尼罗河上游水量的蒸发。青尼罗河发源于埃塞俄比亚高原上的塔纳湖，上游处于热带山地多雨区，水源丰富。由于降水有强烈鲜明的季节性，河水流量的年内变化很大。春季水量有限，6月开始涨水，接着即迅猛持续上涨，至9月初达到高峰。在此期间，它也会使白尼罗河形成倒灌。11月至12月水位下落，以后即是枯水期。枯水期的最小流量不及每秒100立方米，约为洪水期最大流量的六十分之一。阿特巴拉河也发源于埃塞俄比亚高原，由于位置偏北，雨量更为集中，加上其流域面积小，所以流量变化更大。冬季断流，河床成为一连串小湖泊。
尼罗河干流的洪水于6月到喀士穆，9月达到最高水位。开罗于10月出现最大洪峰。总计尼罗河的全部水量有60%来自青尼罗河，32%来自白尼罗河，8%来自阿特巴拉河。洪水期青尼罗河占68%，阿特巴拉河占22%，白尼罗河占10%；枯水期白尼罗河占83%，青尼罗河占17%。
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