Karadeniz'e dökülen akarsular, Pleistosen esnasında deniz seviyesinin alçalıp yükselmesi dolayısıyla, kıyılardaki aşındırma ve biriktirme faaliyetleri üzerinde de önemli etkilerde bulunmuşlardır. Yataklarını 90 m. kadar yarmışlar, son post-glasyal dönemde deniz seviyesinin yükselmesine bağlı olarak aktıkları vadiler boğulmuş, deniz, vadi ağızlarında karaya doğru girinti yapmıştır. Daha sonra akarsuların getirdiği alüvyonlar, dolu bir vadi şeklinin gelişmesine neden olmuştur. Bunlardan en önemlisi olan Değirmendere Deltası'nın günümüzdeki kıyı uzunluğu yaklaşık 4 km., vadi içine uzantısı 3,5 km. ve alanı 7 km2 civarındadır. Diğer deltalar ise Fol Deresi'nin Vakfıkebir, Sera Deresi'nin Yıldızlı, Kalenima Deresi'nin Söğütlü, Yomra Deresi'nin Yomra, Yanbolu Deresi'nin Yalıboyu, Karadere'nin Araklı, Küçük Dere'nin Aşağı Çavuşlu, Manahos Deresi'nin Sürmene ve Solaklı Deresi'nin Of yakınlarında oluşturdukları daha dar alüvyal düzlüklerdir.
Akarsuların oluşturduğu vadiler özellikle ikinci dereceden kolların ve onlara karışan yan derelerin bulundukları kısımlarda oldukça dardırlar. Bu özellik sahanın büyük kısmında hakimdir. Yörenin nemli iklim karakteri, havzaların hızlı akışlı olması ve fazla yük taşımaları, derine aşındırmada başlıça rolü oynamıştır. Aşınmaya karşı dayanıksız olan tüf, aglomera ve kalkerli yapılarda, derine aşındırma hızlanarak bir taraftan konsekant kollar gelişirken dik "V" şekilli vadiler oluşmuş, diğer taraftan da bu vadilerin yamaçlarında meydana gelen tali kollar arttırdıkları aşındırma faaliyetleri ile yamaçları iyice parçalamışlardır. Böylece sahada bugün görülen dantritik drenaj ağının oturduğu muntazam denize doğru alçalan vadi sistemi meydana gelmiştir. Dar bir alana sahip olsa bile erozyonla taşınan molozların vadi tabanına yakın alçak yamaçlarda birikmesiyle, düşük eğimli kısmi düzlükler oluşmuştur. Aynı zamanda bu tür alanlar taşıma elverişlidir.
Trabzon ilindeki en gelişmiş vadiler, batıda güney-kuzey yönünde uzanan Foldere Vadisi, Değirmendere akarsuyunun kurulu olduğu güneybatı-kuzeydoğu doğrultusunda Karadere Vadisi ve doğudaki güney-kuzey uzanış gösteren Solaklı Deresi vadisidir.
Güneyde 1.900 m. yükseltisindeki Horos ve Kalkanlı dağlarının su bölümü çizgisine yakın, kuzeye bakan yamaçlarından başlayan Değirmendere Vadisi giderek derinleşerek Maçka'ya kadar uzanır. Burada vadi tabanı yaklaşık 270 m.'ye kurulmuş ve 30 km. mesafede 1.630 m.'lik yükselti farkını kat eden yüksek eğimi ortaya çıkmıştır. Maçka'da aniden daralan vadi, buradan kuzeye doğru hem yana hem de derine doğru genişler, Esiroğlu yakınlarında ortadan kalkarak aşağı çığıra geçer.
Trabzon ilinin batısındaki Foldere ve Değirmendere'nin doğusunda kalan Karadere ve Solaklı dereleri kaynaklarını Horos, Soğanlı ve Haldizen Dağları'ndan almaktadır. Foldere, Değirmendere, Karadere ve Solaklı Deresi'nin yukarı havzaları güneyde birbirleriyle kavuşurken, daha küçük havzalar halindeki Kalenima Deresi, Yanbolu Deresi, Küçükdere ve Manahos Deresi, kısa boyları ve hızlı akışlarıyla oldukça dar vadiler meydaa getirirler. Yamaçların farklı kayaçlardan meydana gelmesi de engebeyi kuvvetlendiren diğer bir faktördür. Tortul ve volkanik sediman karakteri taşıyan yüzeyler kolay aşınırken, volkanik kayaçlar yamaç boyunca yer yer ortaya çıkarak normal yamaç seviyesinden yüksek satıhları oluşturmuşlardır.
İlimizdeki göller, Uzungöl heyelan seti gölü, Balıklı Göl, Aygır Gölü, Kara Göl ve Haldizen Dağları'ndaki büyüklü, küçüklü diğer buzul gölleri ile Sera heyelan seti gölüdür.
Dağlık alanlar, Doğu-Batı doğrultusunda uzanmakta olup, Kuzeyinde Karadeniz kıyılarını gören yay gibi bir antiklinal ekseni oluştururlar. Bölgenin yüksek dağ karakteri, permiyen sonundan itibaren oluşan ve üst kretase sonuna kadar süren kara rejiminde ve üst Pliyosen'deki vertikal hareketler sonucunda teşekkül etmiş, Pleistosen'de son şeklini almıştır.
Doğu-Batı yönünde uzanan su bölümü hattının en yüksek bölümü doğudaki Haldizen Dağları'dır. Bu dağlar aynı zamanda Doğu Karadeniz Dağları'nın en yüksek bölümü olan Kaçkarlar'ın batıya doğru olan son uzantılarıdır. Üst Kretase yaşlı kayaçlardan meydana gelirler. Önemli yükseltileri; Demirkapı (3.376 m.), Kayışkıran (3.156 m.) ve Karakaya (3.139 m.) tepeleridir.
Buzul vadilerinden zirvelere doğru çıkıldıkça hemen her vadide dağılış gösteren yirmiye yakın, bazıları peş peşe birer gideğenle birbirine bağlı, alanları 100-1900 m2 genişliğinde değişen buzul gölleri yer almaktadır. Karagöl, Sarıgöl, Balıklı Göl ve Aygır gölleri en önemlileri olarak sayılabilir. Demirkapı, Sağ ve Multat dereleri kaynaklarını bu dağların Kuzey yamaçlarından alırlar. Her biri buzul vadilerine kurulu cılız akarsulardır. Yan dereleri almaya başladıkları yaklaşık 2000 m. seviyelerinden itibaren taşıma güçlerinin artmasıyla birlikte Kuzeye doğru flüviyal topoğrafya kendini iyice belli etmeye başlar. Solaklı Deresi'nin doğudaki önemli kolu olan Haldizen Deresi, Demirkapı, Sağ ve Multat derelerinin katılımıyla Kuzeyde 1.150 m. Seviyelerinde Uzungöl'e ulaşır. Buradan itibaren Solaklı Deresi adı altında devam ederek Karadeniz'e karışır.
Daha batıda yer alan Soğanlı dağlık kütlesi bir bindirme fayından itibaren aralarına üst kretase –eosen yaşlı riyolit ve porfiridasitlerin sokulduğu dasitik lavlardan meydana gelmiştir. Solaklı Deresi'ni oluşturan Büyük Dere ile Haldizen Deresi arasında ortalama 2.500 m. Yüksekliğinde çok geniş bir plato düzlüğü yer almakta, Soğanlı Dağları'nın alçaldığı bu kesimlerde kıyıyı iç kesimlere bağlayan Of-Çaykara-Bayburt karayolu geçidi bulunmaktadır. Su bölümü hattı batıya doğru Kemerlik Dağı (2.746 m.) ve Ziyaret Tepesi (2.850 m.) ile devam eder. Bu hat aynı zamanda Karadere'nin güneyindeki su bölümü çizgisini de teşkil etmektedir. Karadere'nin Yağmurdere koluyla birleştiği kesime doğru kuzeye girinti yapan su bölümü çizgisi, bu kolu içine alacak şekilde güneybatıya doğru uzanarak Değirmendere Havzası su bölümü hattına ulaşır. Karadeniz sahil yolundan güneye, Karadere boyunca ayrılan Araklı-Dağbaşı karayolu, bu bölgede Taşköprü civarında alçalan su bölümü hattından güneye doğru Gümüşhane'ye ulaşır.
Su bölümü çizgisi Değirmendere Havzası güneyi boyunca Kostan Dağı ( 2.582 m .) üzerinden Deveboynu (3.082 m .) ve Kolat Dağları'nı alçalan bir şekilde aşarak Zigana Dağları'nda bir omuz oluşturur. Burası, 2.000 m . Seviyesi, Karadeniz kıyılarını iç bölgelere bağlayan önemli bir jeo-stratejik geçit olan Trabzon-İran transit karayoluna zemin oluşturur. Trabzon ili sınırları bu bölümde dağ zirvelerinden güneye doğru girinti yapmıştır.
Dağlık alanların batı kısmını Kalkanlı ve Horos Dağları oluşturmakta ve genel yükselti seviyesi giderek düşmektedir. Viran Kilise Tepesi (1.784 m.), Taşoluk Tepesi (2.420 m.), Ayeser Tepesi (2.423 m.) yayın batı kanadını, Kalkanlı Tepesi (2.193 m.) ise doğu kanadını meydana getirir. Bu yaya bütünüyle Kalkanlı Dağları adı verilir. Kuzeybatı-Güneydoğu yönünde uzanan Horos Dağları 10° - 15° lik eğime sahiptir. Değirmendere ana akarsuyuna güneybatıdan karışan Maçka Deresi, Çeşmeler Deresi adı ile kaynağını Taşoluk Tepesi'nin güney eteklerinden alırken, Ayeser Deresi, Horos Dağları'nın su bölümü hattından doğarak, kuzeye doğru derin olmayan "V" şeklindeki bir vadi ile Uçurum (2.349 m.) ve Ayeser tepelerini birbirinden ayırır. Bu dağlık kütlenin tamamı 2.000 m.'nin üzerindedir. Zirvelere yakın kısımlardan itibaren etkili olan akarsuların mekanik aşındırması dışında özellikle 2.400 m.'nin üzerinde yer alan konjelifraksiyon hakimiyeti vardır. Uçurum Tepesi'nin kuzey yamaçlarında eğimin yükselmesi dolayısıyla akarsuların mekanik tesirleri de artmıştır. İl sınırları bu bölgede yaklaşık 2.000 m. seviyelerinden geçer. Horos Dağları zirvelerinden batıya doğru giderek alçalan bu bölümü hattı Erikbeli Yaylası'na kadar devam eder.
