Elva har utspring fra sørenden av Nordbyvatnet (118 moh.). Tilløpet til Nordbyvatnet består av en rekke små elver og bekker på Malangseidet og fjellsidene rundt. Den største av disse er Storbjelma, som renner ut lengst øst i vatnet. Like etter utløpet fra Nordbyvatnet renner elva over de bratte Vassbakkan hvor den danner Nordbyelvfossen. Resten av elva har et roligere løp, og den renner i hovedsakelig sørlig retning til den munner ut i Nordbybukta i Malangen, ved bygda Nordby.