Длина реки — 108 км, площадь водосборного бассейна — 1460 км²[3], общее падение — 260 м. Скорость течения до 0,5 м/с, ширина реки в нижнем течении увеличивается до 15—20 метров[4]. Средний расход воды в устье — 8,6 м³/с[2]. Питание реки преимущественно снеговое[2].
Большой Ик берёт начало на западном склоне хребта Азям на территории Челябинской области. Протекает с востока на запад по территории Челябинской области, Белокатайского и Мечетлинского районов Республики Башкортостан и впадает в реку Ай в 138 километрах от её устья[2]. Высота устья — 199 м над уровнем моря[4][5]. Вблизи устья на левом берегу располагалась деревня башкир Трубкильдино (не существующая официально с 2005 года).
Исток Большого Ика находится на низкогорье, сложенном породами карбона и перми. Рельеф сильно расчленён речными долинами, логами, балками, русло сильно петляет, пойма поросла зарослями кустарника, встречаются старицы.[2]
Лесистость бассейна составляет 42 %, распаханность — 26 %, заболоченность — 1 %[2].
↑Ресурсы поверхностных вод СССР: Гидрологическая изученность. Т. 11. Средний Урал и Приуралье. Вып. 1. Кама / под ред. В. В. Николаенко. — Л.: Гидрометеоиздат, 1966. — 324 с.