Il corso del F. Magra ha una lunghezza di circa 62 km e lungo il suo percorso verso il mare riceve le acque dal F. Vara e da numerosi tributari minori che si originano dallo spartiacque tosco-emiliano, da quello tosco-ligure e da quello apuano. Nel primo tratto da Pontremoli ad Aulla il F. Magra mantiene una direzione NO-SE, longitudinale rispetto alla catena dell’Appennino; ad Aulla muta bruscamente direzione, volgendo a SO, per poi incidere all’altezza di S. Stefano un’ampia pianura alluvionale in cui il Magra riceve le acque dal Vara. Il reticolo idrografico è caratterizzato, a nord, da un sistema di valli disposte a ventaglio che fanno capo a Pontremoli mentre nella zona mediana, che va da Pontremoli ad Aulla, è costituito da una serie di valli ortogonali al fondovalle. Questa particolare forma del reticolo è da mettere in stretta relazione, almeno nelle sue linee essenziali, con le principali strutture tettoniche della Lunigiana. Come gia ricordato, a partire dal Miocene superiore si instaura un regime distensivo che porterà alla formazione della fossa tettonica della Val di Magra. Il ramo principale della rete idrografica, il F. Magra, si sviluppa nelle aree tettonicamente più depresse della fossa tettonica, secondo le direzioni longitudinali (NO-SE), che corrispondono sia agli assi delle strutture compressive (pieghe) che alle superfici di frattura delle faglie dirette. Gli affluenti di sinistra e di destra, ortogonali al fondovalle, hanno uno sviluppo che è invece trasversale alle dorsali appenniniche e corrispondono ad altre importanti linee tettoniche che possono avere il significato di grandi faglie trascorrenti. Alcuni autori ritengono che in una prima fase tettonica il Paleo Magra correva in direzione NO-SE fino a confluire nel Serchio mentre parallelamente a questo il corso del Paleo Vara sfociava direttamente nel Tirreno, nel Golfo di la Spezia. Con il sollevamento della Alpi Apuane, iniziato nel Pliocene Superiore, il Magra avrebbe mutato direzione nel tratto compreso tra Aulla e S. Stefano, dirigendosi progressivamente verso il F. Vara, fino alla sua definitiva cattura. Dal punto di vista idrologico il F. Magra presenta un regime di tipo pluviale - torrentizio, con portate massime nel periodo autunnale ed invernale (maggiori portate medie nei mesi di novembre e marzo) e minime nel periodo estivo (luglio e agosto). L’influenza delle precipitazioni nevose e dello scioglimento del manto nevoso è trascurabile anche in considerazione delle altitudini massime dei rilievi appenninici che si attestano a quote inferiori ai 2000 metri.