日本の河川環境・生態系の特徴から中流域の生物生産までを取りまとめた河川生態学の教科書。学部生の教科書として使用できるように構成している。
第1部では、河川環境・河川生態系の特徴について、基本的な事項を解説する。河川と地形、水文、水理、流程に沿った河川景観の変化、河川の水質と生物量、生物にとっての河川生息場所の特徴、河川生物における相互作用、流域スケールでの河川生物の集団構造や遺伝構造、河川生態系の物質循環、生態系モデルなどについて取り上げる。
第2部は第1部の発展編として、これまであまり取り上げられてこなかった、人々が最も川と接する機会の多い「河川中流域」に焦点を絞り、「中流域の生物生産」について解説する。現在の日本の河川の中流域における瀬・淵レベルの生態系の構造や生物生産速度、現在の外来生物の問題から、気候変動に対応した流域スケールの水収支、支川の重要性を示す遺伝構造の違いやその変化、さらには、生態系モデルを用いた過去の河川環境の再現や今後の河川の在り方の予想などについて、筆者らの最新の研究データを交えながら解説する。
また、コラムを各所に入れ、河川工学の基礎用語、河川水辺の国勢調査、環境DNA解析、メタゲノム解析、トリチウムを用いた水収支など、河川の基礎的・応用的な内容についてもトピック的に解説する。