Река Пьяна делает большую петлю на западе Нижегородской области из-за особенностей рельефа и карстовых процессов. 12

Пьяна прокладывает своё русло в легкорастворимых породах — известняках, гипсах, ангидритах. 2 Во время разливов, после дождей или когда тает снег, вода просачивается под землю, а потом по трещинам, пустотам, подземным каналам стекает в реку, по пути растворяя породы, увеличивая полости и создавая новые пути для русла. 2

Кроме того, образование петли Пьяны связано с явлением речного перехвата. 4 Прежде северная и южная ветви Пьяны были разными реками: северная впадала в Суру, а южная, соединённая с современной рекой Вадок, — в Тёшу. 4 Водораздел между двумя реками был достаточно узок и постепенно разрушался. 4 В итоге одна из многочисленных излучин южной ветви Пьяны задела северную, и реки соединились в одну. 4