За начало Кеми принимают её исток из озера Нижнее Куйто. Верхнее течение в Финляндии, где река называется Писта. Протекает через ряд озёр, в частности, между озёрами Хапъярви и Юлиярви носит название Ешанйоки. Впадает в пролив Западная Соловецкая Салма Белого моря двумя рукавами, ширина в устье более 200 метров, глубина редко более 3 метров. В устье реки находится город Кемь. Судоходна от устья до города Кемь, далее много порогов: Авни (разовый сброс около 4 метров), Мальвикия, Островной, Подужемский.
Питание реки дождевое и снеговое. Среднегодовой расход воды в 18 км от устья 275 м³/сек. Замерзает обычно в ноябре, вскрывается в первой половине мая.
В июле 1936 г. рыбаком А. Федотовым в реке Кемь был пойман тюлень и живым сдан Кемскому рыбозаводу.
