1.颜色
由于洪水沉积物的来源与河流两岸坡积物的来源不同，因此，如果洪水沉积物被坡积物掩盖，则两者在颜色上会呈现出明显的不同。洪水平流沉积物颜色总体偏深，呈红色色调，与坡积物有明显的区别。
2.粒度分布特征
粒度分析是沉积物分析研究的最基本手段之一。不同的沉积物由于沉积环境和沉积机制不同，各自具有独特的粒度组成和分布特征。一般对于粒度组成而言，粗颗粒沉积物形成于高能搬运动力环境中，细颗粒沉积物形成于低能搬运动力环境中，对于古洪水研究方面，沉积物颗粒粒径的大小反映了古洪水的水动力条件。由于洪水平流沉积物是在流速接近零的静水环境下沉积的，所以粒度比较细，沉积物中含砂成分相对较少。由于是在特殊的水动力条件下形成的，所以平流沉积物的分选比较好，分选系数一般＜1.5。粒度参数图及累积概率曲线图上均以多悬移质成分为特征，在偏态系数上可能较多地出现负偏现象。
3.沉积构造
沉积构造是与沉积动力作用有直接关系的沉积颗粒之间的空间排列特征，具体包括颗粒的排列、顺序性的变化、组合体空间特征等。
（1）叠瓦状构造：在洪流作用下，多数砾石在床面上滚动，砾石的长轴多半垂直于水流方向，而其扁平方向逆水流方向倾斜，构成该砾石保持稳定所需要的水流的最小阻力。于是，许多扁平面逆水流倾斜的砾石相互之间就构成叠瓦状构造。
（2）充填构造：是山地丘陵区切割较深的河谷底部，洪水沉积具有粗细混杂的沉积构造特点，多数情况下是崩落或当地残留的或上次大洪水冲来的巨大岩块或漂砾互相堆叠，并构成格架，在其空隙中充填细小的粗细砂砾，而这些充填的粗细砂砾有时呈层状排列。
（3）层状构造和斜层理构造：多次洪水形成的分层叠加的洪水沉积构成层状构造。它通常表现为有的夹层以岩砾或砾石为主，部分岩块或砾石互相之间呈叠瓦状排列；有的夹层以砂粒或粉砂为主，发育形形色色的细层-薄层状层理构造或斜层理构造。
（4）水平层理或波状层理：平流沉积物是流速接近零的特殊水动力条件下形成的，在洪水平流及其后的退水过程中，由于逐步分层沉积或受到风、波浪的扰动，往往形成极微薄的水平层理或波状层理。
4.重矿物组合
物源的母岩不同，重矿物的矿物组合不同。另外，重矿物被搬运的距离的远近，与矿物的稳定程度有关：搬运的距离越远矿物的绝对含量越低，其中不稳定矿物更少，而稳定矿物的相对含量增加，因此利用洪水沉积岩中特征矿物来划分沉积，推测其物质来源，是一种有效的方法。大河沉积物的物源比较广，出现种类多，但又搬运距离远，不稳定矿物比较少，如果不稳定矿物出现，则是近源物质渗入的表现，如橄榄石、斜方辉石、普通辉石、普通角闪石，黄铁矿、辰砂、闪锌矿、黄铜矿、蛇纹石等。由于古洪水平流沉积物是在流速为零的洪水环境中形成的，因此洪水平流沉积物与残坡积物、现代洪水滩地中重矿物种类及相对含量有一定的差异，用以研究古洪水的矿物沉积特征，以而判定洪水事件。
另外，利用重矿物颗粒表面结构也可以探讨沉积物的来源，一些重矿物超微形态特征也可以用来反映古洪水事件。朱诚等通过对中坝遗址疑似古洪水层和该遗址现代洪水沉积物的锆石微形态研究，发现两者具有相似性，形态多为半浑圆状或近圆状，均具有被流水搬运后留下的一定程度的磨圆特征。