오대천은 오대산(五臺山)에서 유래된 지명이다. 오대산의 지명 유래를 살펴보면, 동쪽에 만월대(滿月臺), 서쪽에 장령대(長嶺臺), 남쪽에 기린대(麒麟臺), 북쪽에 상삼대(象三臺), 중앙에 지공대(知工臺) 등 5개의 대(臺)가 있어 ‘오대산(五臺山)’이라는 이름이 붙었다고 한다.
오대천은 강원특별자치도 평창군, 홍천군, 강릉시의 경계에 있는 오대산 두로봉(頭老峰: 1,422m)에서 발원하여 오대산 월정사를 지나 정선군 북평면 나전리에서 조양강으로 유입된다. 조양강은 정선군 북면 여량리에서 송천(松川)과 골지천(骨只川)이 합류한 하천이다. 오대천 유역에는 오대산을 비롯하여 황병산[1,407m], 발왕산[1,458m], 가리왕산[1,562m] 등 높은 산지들이 분포한다. 오대천의 유로연장은 59.48㎞, 유역면적은 451.86㎢이다.
오대천 유역 분지를 구성하는 암석은 크게 세 종류로 구분된다. 최상류에는 선캄브리아기[Precambrian Period]의 호상편마암이, 상류에는 중생대 쥐라기[Jurassic Period]의 대보화강암이, 중류와 하류에는 고생대 말기의 퇴적암이 분포한다. 이러한 암석 분포는 오대천의 지형 특성에도 잘 반영되어 있으며, 유역 분지 내 해발고도 1,000m 이상의 산지는 호상편마암이 분포하는 최상류 지역과 퇴적암이 분포하는 하류 지역에 집중되어 있다.