黄河源头的水发源于青海省青藏高原的巴颜喀拉山脉支脉查哈西拉山南麓的扎曲，南源发源于巴颜喀拉山支脉各姿各雅山北麓的卡日曲，西源发源于星宿海西的约古宗列曲。
黄河流域年径流量主要由大气降水补给。因受大气环流的影响，降水量较少，而蒸发能力很强，黄河多年平均天然年径流量580亿立方米，仅相当于降水总量的16.3%，产水系数很低。