З кінця XIX століття розглядають чотири різні точки можливого витоку Амудар'ї:
Річка Памір, яка витікає з озера Зоркуль у горах Памір (стародавні гори Імеон) і тече на захід до злиття з річкою Вахандар'я[en], утворюючи річку Пяндж.
У верхів'ях Амудар'ї береги високі, скелясті, течія швидка й бурхлива. Вище останньої притоки Сурхандар'я річкова сітка Амудар'ї добре розвинена. Далі Амудар'я тече поміж піщаних берегів, подекуди прорізує ущелини. У нижній течії річище Амудар'ї стає нестійким, з'являється багато рукавів. Постійний стік є лише в лютому-березні (близько 250 м³/с).
Живиться Амудар'я в основному за рахунок льодовиків та вічних і сезонних снігів гірської частини басейну. Середня річна витрата води Амудар'я найбільша поблизу міста Керкі — 1970 м³/с, у гирлі — 1330 м³/с. Амудар'я найповноводніша влітку, що сприяє використанню її для зрошення.
Льодостав на більшій частині Амудар'ї нестійкий, у нижній течії триває з кінця грудня до середини березня. Води Амудар'ї несуть велику кількість піску: середня річна каламутність поблизу Керкі — 3590 г/м³. Річище Амудар'ї непостійне, річка змінює не тільки глибину, але й форму берегів у плані. Води Амудар'ї мають середню мінералізацію 250–300 мг/л. Береги Амудар'ї вкриті заростями різнолистої тополі, тамариксу, джиди, очерету.
Амудар'я використовується для зрошення і тому вода сильно забруднена солями мінеральних добрив і пестицидами. 80 % її стоку йде на зрошення. Один із найбільших у світі зрошувальних каналів — Каракумський (1-ша черга 1958 р.), має трасу Амудар'я — р. Мургаб до ст. Арчман і здатний зросити 400 тисяч га пустельних земель та обводнити мільйони га пасовищ.
Амудар'я судноплавна на 1619 км від гирла до Термеза; через нестійкість річища судноплавство ускладнене. Верхів'я Амудар'я має великі гідроресурси. Міста — Термез, Керкі, Нукус.
Канали
Вода Амудар'ї використовується для зрошення. Найбільші канали: Каракумський, Аму-Бухарський тощо. На початку 1950-х років планувалося також побудувати Головний Туркменський канал, який починався б у Нукуса і використовував річище Узбоя, але план не було реалізовано.