길이 210.7㎞. 강 유역은 북수백산(北水白山, 2,522m)을 비롯하여 백산(白山, 2,379m)·대덕산(大德山, 2,113m)·검덕산(檢德山, 2,150m) 등 높이 2,000m 이상의 준봉들이 첩첩이 있는 개마고원이다. 이 강의 지류로는 웅이강(熊耳江)·서동천(西洞川)·운룡강(雲龍江) 등이 있다.
개마고원의 용암대지가 형성되기 이전에는 만주 쑹화강(松花江)으로 흘러 들어가는 쑹화강의 상류였으나 백두산에서 분출한 용암에 막힘으로써 오늘과 같은 유로를 형성하게 된 것으로 본다. 그 근거로는 허천강과 쑹화강의 어류가 동일한 어종에 속하며 압록강 본류의 어종과는 전혀 다른 점과, 허천강의 유로를 연장하면 쑹화강과는 직선 방향으로 되나 압록강과는 예각으로 합류하고 있는 점 등을 들 수 있다.
유로는 개마고원의 협곡부를 따라 곡류하나 유역에는 전혀 개석되지 않은 평탄면인 용암대지가 넓게 펼쳐져 있다. 유역의 대부분은 평균 해발고도 1,500m 이상의 개마고원이므로 한반도에서 기온의 계절적 차이가 가장 심한 편이며, 특히 겨울에는 -40℃ 이하인 날이 많고 결빙 일수도 6개월이나 지속된다. 반면, 이 지역은 한반도에서 강우량이 가장 적은 지역으로 500㎜에 지나지 않는다.
강 유역에는 충적지가 발달하지 않았고 기후 조건이 좋지 못하여 미작은 거의 이루어지지 않고 있으며, 대신 감자·귀리·조·콩·메밀 등의 밭 작물의 재배가 성하다. 메밀을 원료로 한 메밀국수와 냉면은 이 지역의 별미이다. 또한 천혜의 삼림이 울창하여 원시림을 이루고 있으며 이곳의 침엽수림은 한반도 삼림자원의 보고이다. 강 유역에는 유로변경식 발전을 위한 허천호가 있다.
이 호수는 황수원호(黃水院湖)로 더 알려져 있다. 상류인 황수원강과 웅이강이 합류하는 지점에 만들어져, 그 물이 후치령(厚峙嶺, 1,335m)의 중복을 관통하여 동해 사면으로 흐르는 남대천에 낙하되어 발전하는 데 이용된다. 발전 용량은 34만㎾로서 대부분 흥남과 함흥, 그리고 청진 일대의 공업 지대에 공급된다.