卓溪為秀姑巒溪支流，位於花東縱谷平原中央，流域集水區平均坡度約1/12，河川區域內之河道平均坡度約1/50，影響本區之地質構造主要為玉里地震斷層，此斷層由玉里國小延伸至玉里的南南西方，走向北北東。自瑞穗東北方起，斷斷續續沿線狀分布，直到玉里以南，長約40公里，包括烏漏、瑞良、掃叭、玉里等斷層。卓溪流域橫跨卓溪鄉及玉里鎮兩行政區域，其中卓溪鄉位於中央山脈東側、花東縱谷西側，與玉里鎮相鄰，主要居民以布農族較多，民族風味濃厚；而玉里鎮為東台灣之中心，及東線鐵路中點，開發歷史雖晚，仍為東台重鎮。
全段流域底床質以砂礫石為主，上游河水清澈，且有天然之深潭淺灘、生態相當豐富；中游開始流量減少，河灘地礫石裸露，僅有部分河段設置堤防，兩岸開始有農墾引水加上下游河床為卵礫石灘，滲透量大，故卓溪下游河道常時為無水狀態，而高灘植物生長茂密，常見植物以高草類之五節芒、象草，以及咸豐草、馬纓丹為多。