동경 125°54′, 북위 34°13′에 위치한다. 진도에서 남서쪽으로 14.5㎞, 서거차도(西巨次島)에서 남쪽으로 0.7㎞ 지점에 있다. 면적은 3.23㎢이고, 해안선 길이는 12.0㎞이다. 서거차도와 함께 거차군도를 형성하며, 부속섬으로는 망도, 북섬, 상송도, 하송도 등이 있다. 다도해해상국립공원 조도지구에 속한다.
백제시대에 제주를 내왕하며 해상을 지나다니는 선박들이 거쳐 가는 곳이라 하여 ‘거차’라고 부르게 되었다고 하는데, 서쪽을 서거차도, 동쪽을 동거차도라고 하였다.
지질은 대부분 산성 화산암류로 이루어져 있다. 동두산(東豆山, 138m)을 최고봉으로 하여 대부분이 산지을 이룬다. 서쪽의 육리와 막금마을 일대에 완만한 경사지와 저평한 지역이 있다. 섬 주위는 수심이 깊고 외해(外海)에 가까운 지역이어서 큰 파랑에 자주 노출되는 관계로 해수의 침식작용이 활발하여 해식애가 발달하였다.
남서쪽 6.4㎞에 맹골군도(孟骨群島)가 있는데 맹골군도와 거차군도 사이의 맹골수도(孟骨水道)는 명량해협(鳴梁海峽)과 더불어 조류가 빠르기로 유명한 곳이다. 1월 평균기온은 -0.6℃, 8월 평균기온은 22.4℃, 연강수량은 1,019㎜이다.
2010년 기준으로 인구는 167명(남 80명, 여 87명)이 거주하고 있으며, 세대수는 79세대이다. 취락은 섬의 동쪽과 서쪽 해안에 형성된 만입부 주변에 집중해 있는데, 1700년경 진주강씨(晉州姜氏)가 처음으로 들어왔다고 전하고 있다. 토지이용 현황은 논은 없고 밭 0.08㎢, 임야 2.62㎢이다.
주산업은 농어 겸업이다. 주요 농산물은 서류이고 그밖에 맥류·두류·마늘·유채 등이 소량 생산된다. 섬 주변은 암초가 많아 큰 배의 항행에는 불편하다. 굴·소라 등이 자연 서식하고, 각종 난류어족의 회유지역(回游地域)이어서 어족이 풍부하다. 주요 수산물은 고등어·전갱이·조기·갈치·도미·방어·장어·전어·멸치 등이 어획되며, 미역과 톳 등이 양식된다.
해안에 연중 갈매기떼가 끊이지 않아 조류 연구가들의 방문이 잦다. 2009년에 동거차도 구상 페페라이트가 천연기념물로 지정되었다. 교통은 목포에서 정기여객선이 운항된다. 교육기관으로는 조도초등학교 동거차분교장이 있다.