Die Donau ist mit einem Abfluss (MQ) von rund 6855 m³/s im langjährigen Mittel und einer Gesamtlänge von 2857 Kilometern nach der Wolga der zweitgrößte und zweitlängste Fluss in Europa. Der Strom entwässert weite Teile Mittel- und Südosteuropas. Er durchfließt bzw. berührt dabei zehn Länder (Deutschland, Österreich, Slowakei, Ungarn, Kroatien, Serbien, Bulgarien, Rumänien, Republik Moldau und die Ukraine) – so viele wie kein anderer Fluss auf der Erde.
Die Donau führt ihren Namen ab der Vereinigung zweier Quellflüsse, der Brigach und der größeren Breg, die beide im Mittleren Schwarzwald entspringen. Sie durchquert drei große Beckenlandschaften: das nördliche Alpenvorland und das Wiener Becken (Oberlauf), die Pannonische Tiefebene (Mittellauf) und das Walachische Tiefland (Unterlauf). Die trennenden Gebirge durchschneidet sie in Engtälern, deren bekannteste Abschnitte der Donaudurchbruch bei Beuron, der Donaudurchbruch bei Weltenburg, die Wachau, die Hainburger Pforte (auch Preßburger Pforte) und das Eiserne Tor sind. Der Strom mündet über das ausgedehnte Donaudelta ins Schwarze Meer.
Die Donau ist eine der ältesten und bedeutendsten europäischen Handelsrouten und verbindet dabei unterschiedliche Kulturkreise. Politische Spannungen und Kriege bewirkten immer wieder Sperren und Behinderungen der Wasserstraße. Seit dem Fall des Eisernen Vorhanges hat die Donau wieder ihre wirtschaftliche Bedeutung erhalten. Der Fluss verbindet viele artenreiche und unverbaute Naturräume und ist ein wichtiger Standort für Wasserkraftwerke.
Die Donau hat einen weiblichen Namen. Im Mittelhochdeutschen wurde sie diu Tuonowe (frühneuhochdeutsch Tonaw, Donaw) genannt. Das Grundwort -ouwe (‚Flussaue, -landschaft‘) ihres althochdeutsch zusammengesetzten Namens kann zum weiblichen Geschlecht beigetragen haben.
Alle modernen Namen des Flusses – darunter rumänisch Dunărea, bulgarisch, serbisch und kroatisch Dunav, slowenisch Donava, ungarisch Duna, türkisch Tuna sowie slowakisch, russisch, polnisch, tschechisch und ukrainisch Dunaj – leiten sich zunächst vom Namen Dānuvius der Römerzeit (mit gleichnamigem Flussgott) ab, gehen aber auf ältere Wurzeln zurück. Donau ist wie die Flussnamen Dnepr, Dnister, Donez und Don möglicherweise iranischen oder keltischen Ursprungs. Die Namen könnten ebenso von den iranischsprachigen Skythen und Sarmaten wie von den Kelten Osteuropas herrühren. Eine genaue sprachliche Zuordnung ist schwierig, da beide Volksstämme bis an den Don und die Donau vordrangen, weiters sowohl das Keltische als auch das Iranische indoeuropäische Sprachen sind und daher das Wort „Fluss“ im Altiranischen (vgl. avestisch dānu, ossetisch don) und Keltischen (vgl. walisisch Donwy) auf dieselbe indoeuropäische Wurzel *dʰenh₂- ‚fließen‘ zurückgeht.
In der Antike hatte die Donau lange zwei Namen: Ister oder Hister, zu Altgriechisch Ístros (Ἴστρος), war eine Bezeichnung für den Unterlauf, Donau hieß nur der Oberlauf. Einige römische Städte am Unterlauf der Donau trugen den Zusatz ad Istrum – so beispielsweise Nicopolis ad Istrum. Dieses Wort steht zu einem allgemein indogermanischen Hydronym *heisr- ‚schnell, hurtig‘ und wird auch auf die keltischen Worte ys ‚schnell, reißend‘ und ura ‚Wasser, Fluss‘ zurückgeführt. Nach einer anderen Interpretation steht ys zugleich für ‚hoch, tief‘ und bezeichnet damit, gleich dem lateinischen altus, beide Aspekte der Vertikale. Im Bereich des früheren keltischen Siedlungsgebietes leiten sich, neben den alten Namen der Donau, eine Reihe von weiteren Namen für andere Flüsse von diesem Stamm ab:
Hans Bahlow stellte den Wurzelanlaut *is- mit den Wurzeln *es-, *as-, *os, *us- oder *aus- (alle angeblich ‚Sumpf-/Moorwasser‘) zurück. Eine andere Interpretation geht von einer hypothetischen indogermanischen Wurzel *es oder *is aus, die als generische Bezeichnung für ‚(fließendes) Wasser‘ interpretiert wird.
Erst um die Zeitenwende, als das Römische Reich sich über den ganzen Donaulauf ausgedehnt hatte und die kartographischen Zusammenhänge erschlossen wurden, wurde die Einheit beider Flussabschnitte erkannt. Noch bis zum Ende der Antike war Ister ein gebräuchlicher Name des Flusses, während sich Dānuvius eher nur auf den Oberlauf bezog.
Erdgeschichtlich markiert die Donau die Linien, an denen sich im Miozän ab etwa vor zwölf Millionen Jahren im Zuge der noch andauernden Kollision der afrikanischen und eurasischen Kontinentalplatten das schmale Randmeer der Paratethys von Westen nach Osten schloss und trocken fiel. Die Auffaltungen der Alpen und Karpaten waren bereits im Gange und schlossen zeitweise große brackige Seen ein, in der heutigen ungarischen Tiefebene der Pannonsee und ebenso in der südlichen Randsenke der Karpaten, der heutigen Walachischen Tiefebene. Nördlich der Alpen, im heutigen Alpenvorland, entwässerte die sog. Graupensandrinne als Vorläufer der Donau nach Westen, bevor sich im älteren Pliozän, vor etwa sieben Millionen Jahren, im Molassebecken die Urdonau zu formieren begann. Der Oberlauf der sog. Aare-Donau umfasste vor etwa acht Millionen Jahren zeitweilig sogar das alpine Rhonetal, aber schon bei Wien mündete sie in die Restgewässer der Paratethys. Mit der folgenden weiteren Gebirgsbildung und der Landhebung im Donauraum wurden die Seen im heutigen Mittel- und Unterlauf zusedimentiert und das große Flusssystem des Donau-Oberlaufes wurde von den gefälle- und erosionsstärkeren Nachbar-Flusssystemen der Rhone und besonders des Rheins angeschnitten und aufgerieben. Das Donausystem verlagerte sich so ostwärts bis zur heutigen Lage.
Dieser Vorgang setzt sich in geologischen Zeiträumen wohl noch immer fort, indem im Westen das Einzugsgebiet von den Nebenflüssen des Rheins verkleinert wird. Nachdem zunächst im jüngeren Pliozän die Aare und zu Beginn des mittleren Pleistozän der Alpenrhein zum Rheingraben hin ausbrachen, ging in der Würmkaltzeit der Hauptquellast aus dem Schwarzwald an die Wutach verloren und mit der Donauversinkung in der Schwäbischen Alb ist der Verlust des gesamten Schwarzwälder Einzugsgebietes eingeleitet. Nach einer Strecke von 12–14 Kilometern durch Klüfte und Höhlen verkarsteten Kalksteins tritt das Donauwasser im Aachtopf aus, von wo es über den Bodensee in den Rhein gelangt. Bei geringer Wasserführung kann es inzwischen über Monate zum völligen Trockenfallen der oberen Donau kommen und damit zu einem Verlust an das Flusssystem des Rheins.
Einzugsgebiet und Wasserführung
Das Einzugsgebiet der Donau umfasst etwa 817.000 Quadratkilometer und ist damit nach der Wolga (1.360.000 km²) und vor dem Dnepr (531.817 km²) in Europa der Fluss mit dem zweitgrößten Einzugsgebiet. Es ist etwas asymmetrisch; links (nördlich) der Donau liegen 56 Prozent der Fläche, rechts 44 Prozent. Dennoch steuern die Nebenflüsse der kleineren rechten Seite rund zwei Drittel des Wasservolumens bei, was vom hier größeren Flächenanteil hoher Gebirge herrührt, die zudem einen großen Teil der von West- und Südwestwinden herangeführten Feuchte abfangen.
Dies spiegelt sich darin wider, dass im südlichen pannonischen Becken von rechts mit der Save der mit Abstand wasserreichste Nebenfluss mündet und von links mit der kaum halb so großen Theiß der deutlich längste Nebenfluss der Donau. Weiter unterhalb übertrifft die Wasserführung der von rechts kommenden Morava die des am Donaudelta von links kommenden, etwa fünfmal so langen Pruth um gut das Doppelte. Und auch im deutschen Donaugebiet führen die drei größten linken Nebenflüsse (Altmühl, Naab und Regen) zusammen weniger Wasser als der in diesem Teil nur drittgrößte rechte Nebenfluss Lech. Der weitaus wasserreichste Nebenfluss der oberen Donau, der Inn, ist der Donau am Zusammenfluss in Passau in der Wasserführung mindestens ebenbürtig, und bei Ulm wird die Donau in der Wasserführung von der Iller sogar um gut ein Drittel übertroffen.
Die meisten der größeren Nebenflüsse entspringen in den Ostalpen und Karpaten sowie in den Gebirgen der Balkanhalbinsel. Die Karpaten sind kein Randgebirge des Donaueinzugsgebiets, sondern ragen in es hinein, weil sie ostseitig vom Siret/Prut-System entwässert werden. Sie trennen den unteren Donauraum vom mittleren. Die Alpen springen mit ihren Nordostausläufern ebenfalls ein und gliedern in mittlere und obere Donau.