Je hudourniškega značaja, zato ima več izvirov, največja izvira sta Rio Bianco/Beli Potok (ita) ter Črni Potok/Rio Nero. Ko se združita teče pod imenom Nadiža v Breginjskem kotu. . Porečje obsega 309 km². Od sotočja Belega in Črnega potoka do izliva potoka Legrade teče po državni meji med Slovenijo in Italijo. pri Logjeh zavije proti severovzhodu, blizu naselja Kred pa ostro proti jugu v okoli 3 k
m dolgo in preko 1000 m globoko sotesko med gorama Matajur (1642 m) in Monte Mia/Mija (1237 m). Pri mejnem prehodu Robič prestopi v Italijo, kjer teče čez osrednji del Beneške Slovenije in se pri Čedadu globoko zareže v Furlansko nižino ter se po 60 km celotnega toka izliva v Ter.
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Nasce in Italia, a 415 metri di quota, nelle vicinanze di Prossenicco, frazione di Taipana, al confine tra il Friuli-Venezia Giulia e la Slovenia e deriva dalla confluenza del Rio Bianco e del Rio Nero che scendono dalle falde del Monte Maggiore e dal Gabrovig[3]. Per un tratto segna il confine dell'Italia e, poco dopo aver ricevuto le acque dei torrenti Namlen e Jamnik, entra e continua il suo percorso in territorio sloveno lambendo gli insediamenti di Bergogna, Longo, Podibela, Boreana, Creda e Robis del comune di Caporetto. Dopo avervi percorso circa 10 km rientra in Italia nei pressi di Stupizza e comincia a scorrere nella Val Natisone. Riceve quindi i contributi delle sorgenti Poiana, Arpit e Naklanz, di alcuni torrentelli quali il Jauarščak, il Tarčešnjak, e lo Zejac, ed a Ponte san Quirino, del torrente Azzida (che è formato dall'unione dell'Alberone, del Cosizza e dell'Erbezzo, torrenti che danno il nome alle altre tre valli del comprensorio). In questa zona, il Natisone è caratterizzato dalla notevole erosione dell'alveo che dà luogo a vere e proprie forre nei pressi delle frazioni di Vernasso e Ponte San Quirino. Lungo il suo corso italiano, il Natisone attraversa i comuni di Pulfero, San Pietro al Natisone, Cividale del Friuli, Premariacco, Manzano, San Giovanni al Natisone e confluisce nel Torre nei pressi di Trivignano Udinese.
