Leur définition est donnée à l'article L. 214-17 du code de l'environnement. Les cours d'eau relevant de la « liste 1 » sont les « cours d'eau, parties de cours d'eau ou canaux parmi ceux qui sont en très bon état écologique ou identifiés par les schémas directeurs d'aménagement et de gestion des eaux comme jouant le rôle de réservoir biologique nécessaire au maintien ou à l'atteinte du bon état écologique des cours d'eau d'un bassin-versant ou dans lesquels une protection complète des poissons migrateurs vivant alternativement en eau douce et en eau salée est nécessaire ». Les cours d'eau relevant de la « liste 2 » sont les « cours d'eau, parties de cours d'eau ou canaux dans lesquels il est nécessaire d'assurer le transport suffisant des sédiments et la circulation des poissons migrateurs ».
Les cours d'eau de la « liste 1 » réclament, du fait de leur caractère exceptionnel, une protection administrative plus exigeante que les cours d'eau de la « liste 2 ».