길이 50.7㎞. 유역면적 502.7㎢, 일명 하동천(下東川)이라고도 한다.
구운산에서 발원하여 북쪽으로 흘러 태백시와 상동읍의 경계를 이루고, 칠랑마을에서 함백산(咸白山, 1,573m)으로부터 흘러나온 지류를 합류한 후, 서쪽으로 흐른다. 계속 서쪽으로 흐르면서 망경대산(望景臺山, 1,088m)과 응봉산(鷹峰山, 1,013m)의 남쪽 사면을 흘러내린 지류를 합류하고, 대야리 맞밭나루 근처에서 남한강으로 유입한다.
유량이 풍부한 옥동천은 북쪽으로 매봉산·망경대산·응봉산, 남쪽으로 태백산(1,567m)·삼동산(三洞山, 1,178m)·어래산(御來山, 1,064m)·마대산(馬垈山, 1,052m) 등 1,000m 이상의 고봉 사이를 지난다. 상동읍 내덕리·녹전리, 하동면 옥동리 부근에서는 심한 곡류를 하며, 하천 양안에는 하안단구가 비교적 넓게 형성되어 있다.
녹전리는 이 지역 교통의 요지로 밭농사가 활발히 이루어지고 있다.