長野県木曽郡木祖村の鉢盛山 (2,446 m) 南方を水源とし、南西に流れている。鳥居峠西側を南に向かって流れ御嶽山から流れ来る王滝川を合わせた後、木曽の桟や寝覚の床などの渓谷を形成しながら岐阜県中津川市に入り流れを西に変える。中津川市より可児市までの間は恵那峡、深沢峡、蘇水峡といった峡谷を形成し、濃尾平野東部に出て美濃加茂市と可児市の境界で飛騨川と合流する。飛騨川合流後の可児市から愛知県犬山市の犬山城付近まで再度渓谷を形成し、これらを総称して「日本ライン」と呼び中流域が1985年（昭和60年）に環境庁（現・環境省）の「名水百選」に選定された。各務原市と愛知県犬山市の境界付近から再度濃尾平野に出、各務原市川島地区で一旦3つの流れに分流し（三派川地区）、国道22号新木曽川橋付近で再度合流する。下流域ではかつて揖斐川、長良川と合流・分流を繰り返し輪中が発達していたが、江戸時代以降何度となく改修工事が繰り返され、現在では分離されている。三重県桑名市長島町と木曽岬町との境で伊勢湾に注ぐ。延長 229 km は、最上川と並び全国7位の長さ。揖斐川、長良川流域を除く流域面積は 5,275 km² 。
インコに関する系統学は現在も研究途上である。以下に述べる分類は現時点での状況を反映したものであり、現在も議論が続いている。したがって未解決の問題が新たに究明された場合には変更される可能性がある。このためこの分類は暫定的なものと見なすべきである。一般にオウム目は二つの現存する主要な系統から構成されていると考えられており、それぞれ科として分類される。すなわちインコ科(Psittacidae)とオウム科(Cacatuidae)である。オウム科はインコ科とは明白に異なっており、頭部に可動する冠羽をもち、インコ科とは異なる配置の頚動脈をもち、胆嚢があり、頭蓋骨に相違があり、そして羽毛のダイクテクスチャー組織（さまざまなインコに見られる鮮やかな色彩を作り出すように光を散乱させる羽根の構造）を欠いている。しかしながら実際の状況はおそらくもっと複雑である（下記参照）。インコ科の下位分類群(たとえばヨウムを含むグループに対するセキセイインコの仲間の関係、といった)相互の関係についての理解はかなり確固としたものになってきているし、種相互の関係についての知見はここ数年で非常に改善されてきている。しかしインコ科における異なる系統を亜科と考えるべきなのか、それとも族と考えるべきなのかについてはいまだに論争が続いている。インコの化石や分子分岐学による年代決定では、その進化における主要な多様化と分岐の起きた時期を正確に決定するための十分なデータが得られず、このためさまざまな系統が実際には互いにどれくらい異なっているのか、そして進化によってどれほど素早く、また根本的に変化したのかを断定することは困難なのである。ヒインコは従来オウム目第三の科であるヒインコ科(Loriidae) と見なされていたが、現在ではほとんどの場合インコ科(Psittacidae)の亜科と考えられている 。またヒインコを含むすべてのオウム目の鳥を巨大な単一の科の範疇に収める考え方もある。現在主流となっている見方は、ヒインコが亜科としての位置を正当化するに足るだけの差異をもっているとするものである。しかしこのきわめて顕著な差異が一意的な深い分岐の証拠ではなく、むしろもっと近縁の系統との差異と量的には違っていないと考えている者もある。生物地理学によればヒインコは明瞭に区別できる系統と考えるのが最良であり、おそらくオウムほど分岐した種ではなく、しかしそれでも他のインコの種からは隔たっていることが示唆される。1998年のミトコンドリアDNAや、2005年のZ染色体の spindlin 遺伝子の分析 などのような最近の分子生物学的研究から、どんな証拠からも現存しているインコの系統相互の関係がほとんどの場合解決不能であることがわかった。予想外の結果は、spindlin 遺伝子の配列データから計算系統学により信頼性のある位置決定が可能な、現存しているインコの間での唯一の主要な分岐が起きたのがニュージーランド産インコ - フクロウオウム、ミヤマオウム、カカ - のいずれかとその他のインコの間であったことである。少なくとも nestorine  の特異性に関するケースは、さしあたりほぼ決着しているようである。その位置（フクロウオウムの有無に関わらず）と、分子分析による年代測定から示唆されるその古代の年齢が化石記録と食い違っているのに関わらず、またそれが不合理に高度な成因的相同と、現存のインコに対して明らかに最大節約法に反する分布特性を要求することになるにも関わらず、である。これらの研究は、物的証拠による校正を経ていない旧式な分子時計モデルに依存しているため、その結果は非常に疑わしい。ミヤキらによるシナリオ(1998) は不完全であり、またフクロウオウムが含まれていないが、物的証拠とは完全ではないにせよ、よく一致している。しかしこれにもまた信頼のおけない分子時計モデルが使われている。後者二種(ミヤマオウム、カカ)がいかにも独立した系統を構成するように見えるのに、これらの種のなかにフクロウオウムを位置づけることはミトコンドリアDNA シトクロームb 配列データによって否定される。どんな場合でも、インコの主要な系統がいかにもそれぞれの分岐群を代表しているように見えるが、しかしその相互関係は現存する分子配列データからは十分に解明されてはいない。明らかに彼らの適応放散はおおよそ始新世のあいだの非常に限られたタイムスパンのなかで起きている。ある一つの重要な発見はオウムもヒインコも、それ以外の主要なインコの系統から、従来考えられていたほどには隔たってはいないということである。