Мягкий шорох лесного водопада звучит хрупко, но стоящая за ним физика совсем не хрупкая. Даже тонкая струйка несёт механическую энергию, и если эта энергия достаточно долго передаётся одной и той же поверхности, порода перестаёт быть неподвижным фоном и начинает вести себя как материал, который можно обрабатывать, вынимая зёрнышко за зёрнышком.

Ключевым процессом является эрозия. Текущая вода передаёт кинетическую энергию породе через гидравлическое действие: она загоняет воду и воздух в мельчайшие трещины и снова и снова повышает в них давление. Каждый отдельный удар незначителен, но усталостные повреждения накапливаются. Одновременно взвешенные в потоке песчинки и галька действуют как абразивная взвесь. Этот абразив превращает поток в подвижную пескоструйную установку, работающую за счёт касательных напряжений на границе раздела порода–вода. Когда образуются микротрещины, частицы породы отрываются и уносятся течением, обнажая свежие поверхности для следующего цикла.

К процессу подключается химия. Многие породы медленно растворяются в результате химического выветривания: слабо кислая вода реагирует с минералами, изменяет их кристаллическую решётку и снижает прочность породы. Меньшая прочность означает, что та же самая гидравлическая сила и абразивное воздействие легче удаляют материал, повышая эффективную скорость эрозии. В геоморфологии это описывается понятием мощности потока, которая равна произведению водного расхода на уклон. Даже если расход мал, устойчивый поток поддерживает мощность ручья в течение чрезвычайно долгого времени, поэтому интеграл силы по времени становится достаточно велик, чтобы вырезать заметные русла, котлы и борозды.