Река Дёма относится к бассейну речки Камы и является притоком реки Белой. Дема тянется через Оренбургскую область России и Башкортостан. Речка берет начало в северной части холмистой местности Общего Сырта, что находится в 2 км от села Алёшкино Фёдоровского района Башкортостана. Ее общая протяженность составляет 535 км, общая площадь, которую она занимает, составляет 12800 км².
Название речки походит от башкирского Дим — «омут», что означает очень глубокое место в водоеме. Среднегодовой объем расхода воды речки — 35 м³/сек (замеры производились в устье реки). Так как русло речки Дема в основном проходит по ровным долинам, бурной ее нельзя назвать. Она спокойно несет свои воды, сильно петляя, сначала по территории Башкортостан, затем посещает территорию Оренбургской области, где ее подпитывает около 11 притоков, длинна каждого из них превышает 11 км. После река снова возвращается в Башкортостан.
Основными притоками речки Дёма считаются: р.Большой Изяк (длина 58 км), р. Тятер (длина 91 км) и р. Садак (74 км). Менее крупные притоки: Бакалка, Гайны, Казияз, Менеуз. Устье реки находится у города Уфа. В честь ее здесь назван целый район. На реке Дема находится город Давлеканово.
Нынешнее русло речки было создано искусственно. Старое же находится в 6-7 км от прежнего. Изменение русла речки произошло во время постройки Бельского железнодорожного моста в XIX столетии. На месте старого русла образовалось ряд озер.