Длина 9,5 км. Площадь бассейн 67,9 км2. Протекает по Заволжской низменности, в Новошешминском районе. Исток в 3 км к югу от села Слобода Черёмуховая, устье в 6 км к северо-востоку от данного села.

Абсолютная высота истока 135 м, устья – 81 м. Лесистость водосбора 7%.

Черёмуха имеет 2 притока длиной 2,5 и 8,7 км. Густота речной сети 0,35 км/км2. Питание смешанное, со значительным преобладанием снегового. Модуль подземного питания 0,1–0,25 л/с·км2.

Гидрологический режим характеризуется высоким половодьем и очень низкой меженью. При длительном отсутствии дождей летом река местами пересыхает. Средний многолетний слой годового стока в бассейн 91 мм, слой стока половодья 80 мм. Весеннее половодье начинается обычно в конце марта. Замерзает Черёмуха в начале ноября. Средний многолетний меженный расход воды в устье 0,026 м3/с.

Вода жесткая (6–9 мг-экв/л) весной и очень жесткая (9–12 мг-экв/л) зимой и летом. Общая минерализация 300–400 мг/л весной и 500–700 мг/л зимой и летом.