最小能耗率原理最早由德国物理学家H.V.赫姆霍尔兹（Hermann Von Helmholtz，1821～1894）于1868年提出。20世纪50年代，苏联学者将其引入河流动力学研究，作为河床演变三原理之一；美国华裔学者杨志达及张海燕于20世纪70年代极大地发展与应用该原理。由物理学，特别是力学中求解平衡问题时，所借助的概念移植而来。主要论点为各种外营力，如流水、风、波浪等，与地表进行相互作用时，均存在力图使自己的能量损耗率达到最小值的倾向。这一概念在河流地貌的演化分析中，已得到广泛应用，取得较大进展。成为分析河流系统平衡的基本原理之一。

杨志达从河床上的深槽—浅滩地貌、河流几何形态、泥沙运动及冲积河流的水力学等多方面论证，河流动力诸要素中，起主导作用的是单位重量水体的能量消耗率，亦即平均流速与比降的乘积，在维持输沙平衡的前提下，河道纵向能耗率趋向所许可的最小值。具体条件指河岸与河床间的相对可动性、基岩裸露及人工建筑物等。也可由河流维持平衡时，熵达到最大，熵维持最小产生来导出。张海燕采用单位长度水体能耗率最小，将最小功原理表达为水的容量、流量及河道比降的乘积。为使能量消耗达最小，河流可通过多种途径，如河宽、水深、比降及糙率系数的调整达到平衡。当增大河宽来达到最小能量消耗时，河型向分汊或游荡河型发展；若以增加水深来达到最小能量消耗时，河型向弯曲河型发展。故能量最小消耗原理逐渐成为分析河流系统平衡的基本原理之一。20世纪80年代以来，中国地貌工作者已逐渐把这一概念引入河流地貌的研究中，并取得成绩。