길이는 53.9㎞이다. 청양군 화성면 산정리에서 발원하여 차령산맥과 평행하게 뻗어 있는 지질구조선을 따라 거의 직선으로 북류한 후, 예당저수지로 흘러든다.
예당저수지를 벗어난 무한천은 다시 북쪽으로 곡류하면서 하천 양안에 넓은 충적지(沖積地)를 형성한다. 이 충적지는 예산군 오가면·신암면·예산읍과 아산시 도고면 일대에 넓게 펼쳐져 예당평야를 이룬다. 무한천은 예산군 신암면 하평리에서 삽교천에 합류한다.
1979년에 삽교천방조제가 건설되면서 무한천 유역의 농토는 관개용수의 확보 문제가 완전히 해결되어 전천후 농토로 변모하였다. 무한천 중류의 예당저수지는 1964년에 완공된 관개용 저수지이다.
예당저수지는 동서의 폭이 약 2㎞, 남북의 길이가 약 5㎞, 몽리면적이 약 100㎢에 이르는 대규모 저수지이다. 최근에는 예당저수지와 덕산도립공원·덕산온천·추사(秋史)고택·도고온천 등을 하나로 묶어 방문하는 관광객들이 늘고 있다.