Il Gaiana nasce dal Monte Calderaro, sulle pendici settentrionali del massiccio del Monte Grande, nell'Appennino bolognese, a circa 550 m s.l.m., nel comune di Castel San Pietro Terme.
Il suo corso prosegue verso nord. Giunto in pianura lambisce l'omonima frazione di Castel San Pietro dove riceve le acque del rio rosso, quindi entra nel comune Medicina, a ovest del capoluogo presso la frazione di Villa Fontana, per poi gettarsi dopo un percorso di 23,5 km, nel torrente Quaderna, del quale costituisce il più importante affluente.
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