Recorre las provincias de Guadalajara y Madrid.Es un río definido como de páramos y parameras, encajonado en valles profundos de calizas del Mioceno, caracterizadas por arcillas, margas y calizas dolomíticas.El clima en la cuenca es, desde su nacimiento, mediterráneo templado, más seco y árido según se acerca a su desembocadura en Madrid, con un régimen de lluvias más frecuentes en otoño-invierno y primavera, con un pequeño estiaje invernal y con un gran estiaje en verano.Al ser un río interior, sus afluentes, en Guadalajara suelen ser arroyos estacionales, llevando caudal, sobre todo en primavera, alimentándose, el resto del año, generalmente por surgencias, ya sea en el cauce o a través de fuentes, del acuífero «Calizas del Páramo de la Alcarria» este acuífero de 2200 km², en Guadalajara (1600 km²) y (600 km²) en Madrid, el agua se encuentra a 30-40 m de profundidad y la recarga se realiza por infiltración de lluvia y drena en su mayoría, unos 120 hm³/año hacia el Tajuña, con afluentes como el río Ungría en Armuña de Tajuña y en Madrid como el arroyo de la Vega en Villar del Olmo.Se trata de tablas de poca profundidad y extensión, de régimen hídrico fluctuante y son magníficos asentamientos de aves migratorias, entre la llanura manchega y el valle del Ebro, a través del sistema Ibérico.
