Tras un recorrido de 1.114 km, desagua por la margen derecha en el río Kolyma, en su curso bajo.
La severidad del clima es la causa de la pequeña población asentada en su cuenca, ya que en más de 1000 kilómetros apenas hay asentamientos salvo Omolon, en el curso medio.
El río Omolon es navegable unos 600 km aguas arriba desde su boca hasta la localidad de Šćerbakov.
Este río es el hábitat del lucio, la perca, el salmón y el tímalo americano (Thymallus Arcticus).
En tierra, se encuentran alces, osos, borregos cimarrones, renos salvajes, grullas blancas y grises y otras muchas clases de pájaros poco comunes.