Rundt 60 % av nedbørfeltet ligger over 1 250 moh, og Flåmsvassdraget er derfor et typisk høyfjellsvassdrag. Hovedelva strekker seg langs Moldåna og Flåmselvi, de største sideelvene er Vindedøla og Myrdøla. De største innsjøene er Klevavatnet (1,1 km², regulert) og Nedre Grøndalsvatn (0,9 km²), begge langs Moldåna. Langs vassdraget ligger to mindre kraftverk - Kjosfoss kraftverk ved Kjosfossen og Leinafoss kraftverk ved Flåmsgjelet sør for Flåm. Oslo lysverker la i 1976 frem forslag om kraftutbygging i vassdraget, kommunen gikk mot på bakgrunn av erfaringene med den store utbyggingen av Aurlandsvassdraget. Vassdraget ble vernet mot videre kraftutbygging i 1986 gjennom Verneplan III for vassdrag.