Образование оврагов, широко распространенных в степной и лесостепной зонах, является результатом водной эрозии — процесса размыва почв и рыхлых подстилающих их пород стекающими со склонов потоками воды от дождей и таяния снега. Возвышающиеся элементы рельефа земной поверхности образуют гидрографическую сеть — систему связанных между собой путей стока дождевых и талых вод. Образование в отдельных местах струй воды, объем которых по мере роста площади питающих их бассейнов возрастает, вызывает размыв поверхности грута. Эрозионные процессы начинают проявляться при крутизне склона 0,5—2°, заметно усиливаются на склонах с уклоном 2—6° и получают существенное развитие при крутизне 6—10°.
В процессе своего образования овраги проходят несколько закономерно сменяющихся стадий. На первой стадии размыва на крутом участке склона образуется промоина, или рытвина, треугольного поперечного сечения дно ее практически параллельно поверхности земли. На второй стадии происходит углубление рытвины с уменьшением продольного уклона дна. У вершины создается обрыв высотой 5—10 м. Рытвина расширяется и становится в поперечном сечении трапецеидальной. К концу второй стадии в нижней части оврага вырабатывается плавный продольный профиль — транзитное русло, в пределах которого размыв уравновешивается приносом грунта. У устья оврага, где вода, растекаясь, теряет скорость, откладывается конус выноса. На третьей стадии происходит дальнейший рост оврага по направлению к водоразделу и расширяется его поперечное сечение в результате подмывания и осыпания берегов. По боковым тальвегам, по которым к оврагу притекает вода, о второстепенных бассейнов, начинают образовываться ответвляющиеся овраги — отвертки.
Овраг продолжает развиваться до тех пор, пока не достигнет грунтовых слоев, не поддающихся размыву, или питающий его вершину водосборный бассейн не уменьшится вблизи от водораздела до такой степени, что размыв прекратится. В четвертой стадии глубинная эрозия и подмыв берегов постепенно прекращаются, овраг перестает расти. Склоны его принимают устойчивое очертание и зарастают траной. Овраг превращается в балку. Наибольшую крутизну боковые склоны имеют у вершины. По мере приближения к устью склоны оврага в результате осыпания грунта становятся более пологими и покрываются почвенным слоем.
Для уменьшения и замедления стока воды с площади водосборного бассейна наиболее целесообразны агротехнические мероприятия — распахивание почвы при подготовке к посевам сельскохозяйственных культур поперек склонов, полосное размещение сельскохозяйственных культур, создание травяного покрова на крутых склонах, выращивание полезащитных лесных полос. Наиболее интенсивно размывается вершина оврага. Для замедления притока к вершине воды во время ливней на непосредственно прилегающей полосе иногда устраивают систему земляных валов, замедляющих сток, задерживающих его или распределяющих между несколькими руслами, отводя его к расположенным поблизости отверткам.
Для удержания притекающей воды на придорожной полосе иногда устраивают два-три водозадерживающих вала высотой от 1 до 2 м и шириной по гребню от 0,5 (валы узкого профиля) до 2,5 м. Валы после уплотнения и осадки должны на 0,2—0,5 м возвышаться над уровнем воды, которая может за ними накопиться. Валы располагают вдоль горизонталей, загибая их конечные участки вверх по склону. Трассируют валы по отрезкам прямых, гребень их должен быть горизонтален. Валы могут быть защитными (глухими), когда вода из прудка может уходить, только достигнув высоты гребня вала, и открытыми, когда в конце загибов устраивают пониженное место для слива воды.
Ближайший к вершине оврага водозадерживающий вал располагают обычно на расстоянии 10—15 м от вершины оврага, причем не ближе чем на две-три глубины оврага в вершине. Через каждые 100 м задерживающих валов делают поперечные шпоры, прерывающие течение воды вдоль вала.