Как известно, речной сток представляет собой разность между количеством осадков, выпавших на территорию данного речного бассейна, и количеством влаги, испарившейся с поверхности этого бассейна за тот же промежуток времени. На большей части территории, занятой вечной мерзлотой, в год выпадает 200—300 мм осадков, а сток составляет от 3 до 6 л в секунду с каждого квадратного километра. В северном Казахстане и Западной Сибири (в южной части) годовое количество осадков такое же, но сток гораздо меньше: от 0,5 до 2 л в секунду с квадратного километра. Это отчасти объясняется более высоким испарением в Казахстане и Западной Сибири, так как здесь температура воздуха выше, чем в районах вечной мерзлоты. Но значительную роль в различии размеров стока играет и самый факт присутствия или отсутствия вечной мерзлоты, так как вечная мерзлота является конденсатором подземного водяного пара и, кроме того, деградируя, она освобождает много жидкой воды; и то, и другое способствует усилению стока. Потому что упругость паров воды в порах вечной мерзлоты не может быть больше упругости паров льда при 0° (т. е. 4,58 мм = 6,1 мб), а под мерзлотой (весь год) и над ней (летом) упругость паров всегда больше.

Весьма своеобразны некоторые реки Новосибирских островов, прокладывающие себе русло в четвертичных отложениях, содержащих ископаемый лёд: река расплавляет этот лёд и питается им, вследствие чего делается всё более и более полноводной по направлению к устью, не принимая в то же время ни одного притока.

В областях вечной мерзлоты широко развито явление речных наледей, или тарынов. Реки текут по наносам, подстилаемым водоупорной вечной мерзлотой. После ледостава, по мере усиления морозов (до 30—50°), лёд на реке делается толще, что влечёт уменьшение живого сечения реки. Не умещаясь в этом суженном сечении, речная вода приобретает характер напорной и выдавливается на поверхность льда там, где сопротивление напору наименьшее (обычно вдоль берегов), либо, если сопротивление большое, лёд реки вспучивается буграми, растрескивается и даёт выход напорной воде через трещины. Вышедшая на поверхность вода медленно растекается по льду (а при низменных берегах эти берега тоже заливаются) и замерзает слоем толщиной от 2 до 15 см. Следующая её порция, замерзая, образует новый слой поверх первого и т. д.; общая мощность всех слоёв достигает 2—3 м. Над рекой при этом клубится туман. Вся совокупность этих явлений, напоминающая образование грунтовой наледи, называется речной наледью. Если река промерзает до самого дна, то вся оставшаяся жидкой вода этой реки выходит на поверхность и образует наледь.

Речные наледи — характерное явление в бассейнах Амура, Зеи, Алдана, Индигирки и т. п., т. е. всюду, где есть вечная мерзлота.

Так как рыхлые породы, скованные мерзлотой, становятся плотными и обладающими высоким сопротивлением, то размыв мелкими реками своего русла в глубину (глубинная эрозия) оказывается затруднённым. Для больших рек вечная мерзлота не является крупным препятствием, но маленькие реки здесь работают не столько вглубь, сколько в стороны, и с течением времени вырабатывают непомерно широкие, но сравнительно неглубокие долины. Кроме того, в речных долинах, вытянутых с запада на восток или с востока на запад, присутствие вечной мерзлоты обусловливает асимметрию склонов: склоны южной экспозиции (т. е. северные берега рек), сильнее протаивающие летом и сильнее поэтому разрушающиеся, гораздо круче, чем склоны северной экспозиции (т. е. южные берега рек).

Помимо положительных форм рельефа, связанных со вспучиванием грунта, в областях развития вечной мерзлоты возникают и отрицательные формы — провальные воронки, впадины и котловины оседания, обусловленные термокарстом (или мерзлотным карстом), т. е. вытаиванием льда в вечномёрзлом грунте. Вырубка леса и распашка земли облегчают доступ солнечных лучей к поверхности земли и, следовательно, её прогревание. Лесные пожары (нечаянные или сознательно устраиваемые для расчистки лесных участков под пашню) не только устраняют затенение почвы древесными кронами, но и прогревают её на известную глубину. Вода, получившаяся в результате таяния льда в мёрзлой почве, занимает меньший объём, и верхние слои почвы поэтому оседают, образуя провалы и воронки (от одного до нескольких метров в диаметре) либо менее выраженные в рельефе западины и «блюдца», иногда значительного диаметра. На первых порах такие впадины превращаются в болота, а с течением времени на их месте возникают и озерки. Озерки возникают быстро: достаточно бывает всего 10—20 лет после лесного пожара, чтобы озерко сформировалось. Иногда оно затем будет спущено, и его котловина покроется луговой растительностью. Иногда же ряд озерков соединяется и образует значительные озёра до нескольких километров в поперечнике.

В Якутии, на Чукотке, Аляске и других местах термокарст встречается весьма часто. В этих районах, при выяснении происхождения озёрных котловин, нельзя упускать из вида возможность влияния на их образование процессов мерзлотного карста.

Наличие вечной мерзлоты вообще широко способствует образованию болот или заболоченности. Как это обстоятельство, так и термическое воздействие вечномёрзлых грунтов не могут не сказываться и на характере почвообразовательного процесса. Неглубоко лежащая вечная мерзлота охлаждает почву над собой, что влечёт ослабление почвообразования и слабую выраженность в почве генетических горизонтов.

Почвенные растворы, движущиеся сверху вниз, при соприкосновении с вечной мерзлотой замерзают, происходит коагуляция (свёртывание) и выпадение над мёрзлым слоем содержащихся в них коллоидов (например, соединений железа) и даже легко растворимых солей. Сверх того, горизонты, лежащие непосредственно на водоупорной вечной мерзлоте, пересыщены влагой; вода, поднимаясь отсюда по капиллярам кверху, вызывает увлажнение также и вышележащих горизонтов и заболачивание поверхности. При неглубоком залегании вечной мерзлоты случается, что пылеватые частицы в рыхлых грунтах, напитываясь влагой, способствуют созданию плывунов и явлениям солифлюкции, т. е. течения почвы.

Влияние вечной мерзлоты можно проследить и на растительности. Составляя механическое препятствие, мерзлота мешает развитию корней деревьев в глубину, и у последних развивается поверхностная и горизонтальная корневая система. Впрочем, развитие корней в горизонтальном направлении начинается несколько выше слоя вечной мерзлоты, будучи обусловлено низкими температурами, так как корни не в состоянии всасывать холодную воду в достаточном для растения количестве. При поверхностной и горизонтальной корневой системе дерево обладает малой устойчивостью; сильные ветры придают деревьям разнообразный наклон («пьяный лес», который, однако, может возникать ещё при вспучивании грунта или, наоборот, его оседании) или выворачивают их с корнями. В таёжных районах вечной мерзлоты всегда много бурелома и ветровала.

Вечная мерзлота благоприятствует, кроме того (если она залегает неглубоко), развитию болотной растительности.

С другой стороны, не подлежит сомнению и обратное влияние растительности на глубину летнего оттаивания. Под мхами, толстой подстилкой и в густых тенистых зарослях оттаивание слабее, и вечная мерзлота залегает ближе к поверхности; в разреженных лесах оттаивание происходит на большую глубину.

В засушливых районах, однако, вечная мерзлота приносит и пользу для земледелия, так как на мёрзлом пласте имеется запас талой и дождевой воды; при прогрессирующем летнем оттаивании в почву поступают новые фонды влаги, обеспечивающие непрерывность вегетации.