Река Тьмака берёт начало из Старицких болот Тверской области, протекает по двум её районам - Старицкому и Калининскому, и сливается с Волгой непосредственно в историческом центре Твери, поскольку этот старинный город изначально был заложен при впадении Тьмаки в Волгу. Питание реки осуществляется дождевыми, талыми и грунтовыми водами. Несмотря на небольшую протяжённость едва превышающую семьдесят километров Тьмака изобилует мостами которых насчитывается более двух десятков. В реке много бобров.

Эти осторожные животные вполне комфортно чувствуют себя не только на территории Тьмакского бобрового заказника, но и за его пределами. Даже в центре Твери не раз регистрировались случаи возникновения плотин сделанных бобрами. В целом реке присущ равнинный характер, но при этом на Тьмаке имеется ряд перекатов и порогов, часть которых возникла не без помощи человека, а часть появилась из-за деятельности всё тех же бобров. Благодаря этой особенности реки с семидесятых годов минувшего века на ней проводится ежегодный фестиваль водного туризма "Тьмакский перекат" включающий в программу соревнования с одноимённым названием.