Длина 798 км, площадь бассейна 30 200 км², общее падение высоты 570 м. Берёт начало на склонах хребта Уралтау, течёт на юг в широкой горной долине, огибая Зилаирское плато, прорывается в глубоком ущелье и поворачивает на запад.

Питание преимущественно снеговое. Половодье с апреля до начала июня. Среднегодовой расход воды — в 55 км от устья 144 м³/с. Замерзает в ноябре, вскрывается в апреле.

Является довольно полноводной рекой. Течение быстрое, ближе к Оренбургу более спокойное. Вода в реке холодная даже летом (достигает в жаркие дни 23 градусов). Ширина доходит местами до 80 метров и более, глубина до 5 метров. По сравнению с температурой в реке Урал, температура в Сакмаре на 2 градуса ниже.