Tortum çayının ortamala akımı 4.9 m³/sn ile 44.6 m³/sn değerleri arasındadır. Toplam yıllık debi 345.20 milyon m³ ile 372.43 m³ arasında değişir. En az akım Ağustos ayı, en çok akım Mayıs ayında ölçülmüştür. Çay dandritik drenajlı ve basit rejimlidir. Akarsu havzasında ağaç, çalı ve ot toplulukarına rastlanır. Yamaçlarda sarıçam, meşe ve ardıç toplulukları görülür. Vadide yer yer Akdeniz elemanlarına (incir ve karaçalı) rastlanır. Diğer alanlar antropojen bozkırlarla kaplıdır.[1]
Tortum çayı havzası Karadeniz iklimi ile Karasal iklimin geçiş alanıdır. Ortalama yağış 468 mm ile 307 mm arasında değişir. İlkbahar ve yaz yağışları daha fazladır. Kışın yağan karların erimesiyle nisandan itibaren sular yükselmeye başlar.[1]
