In een ver verleden is de Oude IJssel de hoofdstroom van de Rijn geweest en daarna nog geruime tijd een zijtak. Vroeger lag de Oude IJssel zuidwestelijk van de huidige rivier en heeft zich geleidelijk in noordoostelijke richting verplaatst. In het gebied ten westen van de Oude IJssel vindt men nog diverse restanten van oude rivierlopen. De grondsoort bestaat hier voornamelijk uit rivierklei. Aan de noord en oostzijde bevinden zich zandige rivierduinen. De Oude IJssel voert tegenwoordig vooral regenwater uit het stroomgebied in Duitsland en de Achterhoek af. In het verleden werd er ook wel Rijnwater afgevoerd, als de Rijn in Duitsland buiten zijn oevers trad. Daarbij werd dan op Duits grondgebied een verbinding gevormd tussen de Rijn en Oude IJssel.
