Die Zwönitz entspringt am Südwestrand der Geyerschen Hochfläche. Wegen der Luvwirkungen in ihrem Haupteinzugsgebiet verfügt sie über eine relativ hohe mittlere Abflussspende . Zwischen Thalheim und Kemtau verläuft das Zwönitztal rechtwinklig zur Gebirgsabdachung. Dieser Talabschnitt ist vermutlich vor der Heraushebung der Erzgebirgsscholle angelegt worden. Nach 39 km langem Lauf vereinigt sich der Fluss in Chemnitz  316 m ü. NN mit derWürschnitz zur Chemnitz.

Das Zwönitztal bildet 2 Kleinlandschaften. Von Niederzwönitz bis zum unteren Ortsende von Burkhardtsdorf reicht das obere Zwönitztal. Mit Ausnahme eines kurzen Kerbsohlentalabschnittes zwischen Dorfchemnitz und Thalheim tritt es uns als breit ausladendes, aber mittelhängiges Muldensohlental entgegen. Dessen 100-225 m breite Aue ist stark besiedelt und bietet auch bequem Verkehrswegen Platz. Allerdings sind Teile von ihr gefährdet durch Starkhochwasser, die zuweilen, besonders in überbauten Bereichen Schäden hervorrufen. Die linken Talhänge reichen ohne scharfe Grenze bis zur Würschnitz-Zwönitz-Wasserscheide hinauf. Sie werden in dichter Folge von 1 -  2 km langen und vielfach asymmetrischen Bachtälchen gegliedert. Der geschlossenere, rechte Talhang geht südwärts in die Hormersdorf-Thumer Hochfläche über. Von dort kommen aus dem Abtwald und besonders mit dem Gornsdorfer Bach (Wildbach) die längsten und wasserreichsten Zwönitzzuflüsse her. Die überwiegend hängigen Agrarflächen unterliegen beiderseits vielfach der Erosionsgefahr und sind teilweise für die modernen Maschinensysteme nicht mehr befahrbar, weshalb hier gegenwärtig die Grünlandanteile zunehmen. Ein sehr hohes Wirtschaftspotential verkörpern die Industriegemeinden dieses Talabschnittes.

Am Dachsberg unterhalb von Burkhardtsdorf beginnt das untere Zwönitztal . Der bisher gestreckte Flusslauf hat sich nunmehr in Mäandern steilhängig 100-150 m tief eingegraben, biegt bald in die natürliche nördliche Abflufssrichtung um und verläuft in einem überwiegend bewaldeten Kerbsohlental. Darin führt eine 1853 als Halbchaussee errichtete Talstraße entlang, die den Kraftfahrer die Schönheiten des Flusstales und seiner Umgehung ahnen lässt. Im Jahre 1875 waren beim Bau der Bahnlinie Chemnitz-Aue wegen des engen Tales und des felsigen Untergrundes komplizierte Probleme bei der Trassengestaltung zu lösen. Haltestellen für die Bewohner der benachbarten Dörfer entstanden erst Jahre später, so der Haltepunkt Eibenberg-Kemtau 1908. In diesem Flußabschnitt liegen die Dörfer nicht im Tal, sondern ziehen sich, wie Kemtau und Dittersdorf, die Höhe hinauf. Am Fluss befinden sich nur Mühlen, alte Fabrikanlagen und Betriebsgebäude der Eisenbahn.

Die Engtalbildung der Zwönitz hängt ursächlich mit dem ziemlich widerstandsfähigen Quarzphyllit und glimmerigen Phyllit zusammen, die in einer Reihe von Felsbildungen (z. B. Naturdenkmal Burgstein) zutage treten. Eingelagerte Linsen von Hornblende (Taubenstein, Dachsberg) und Quarzitschiefer (östlich Neueibenberg) waren Ansatzpunkte für mehrere kleine Steinbrüche. Mit dem Eintritt in weichere, tonschieferähnliche Phyllite entsteht ein gewundenes Sohlental. Die Aue verbreitert sich auf 200-250 m, die Talhänge verlieren etwas an Steilheit und sind teilweise gerodet. Wo mit dem Austritt aus dem Erzgebirge der Eintiefungsbetrag des Tales zurückgeht, finden wir Einsiedel und Erfenschlag. Die Böden der Talhänge zeigen in Abhängigkeit von Hangneigung und Exposition eine starke Veränderlichkeit der Gründigkeit und des Bodenwasserhaushaltes. Trockenwarme Sonnenhänge, feuchtkühle Schatthänge und wasserreiche Hangrunsen folgen in buntem Wechsel und mit mannigfaltigen Übergängen aufeinander.

Auch die Vegetation zeigt im Zwönitz-Engtalabschnitt eine vielfältige Ausbildung. Während die Hänge größtenteils durch Fichtenkulturen bestanden sind, säumt mit Erlen, Eschen, Berg- und Spitzahorn und auf trockeneren Standorten mit Buche und Eiche ein schmaler Laubwaldstreifen die Gewässer. In Ufernähe ist eine artenreiche Hochstaudenflora ausgebildet. Fuchssches Kreuzkraut (Senecio fuchsii), Geißbart (Aruncus dioicus), Alantdistel (Cirsium helenioides), Akelei-blättrige Wiesenraute (Thalictruin aquilegifolium) und Bunter Eisenhut (Aconitum variegatum) wachsen neben den etwas niedriger bleibenden Pflanzen von Süßer Wolfsmilch (Euphorbia dulcis), Bach- und Mauernelkenwurz (Geurn rivale und G. urbanum) und Nickendem Perlgras (Melica nutans).

An den unteren Berghängen findet man Hasenlattich (Prenanthes purpurea) und große Bestände des Waldreitgrases (Calamagrostis arundinacea). Sie werden stellenweise durch Partien abgelöst, an denen Eichen-, Buchen-, Wurm- und Frauenfarn dominieren (Gymnocarpium dryopteris, Phegopteris connectilis, Dryopteris ftilix-mas und Athyrium filix-femina). Als Besonderheit kommt an wenigen Stellen die Breitblättrige Sitter (Epipactis helleborine) noch im reinen Fichtenforst vor.

Vom Bahnhof Dittersdorf aus flussabwärts säumt die Rote Pestwurz (Petasites hybridus) immer häufiger die Ufer der Zwönitz. Sie ist stellenweise bereits mit der erst in neuester Zeit eingewanderten Kanadischen Goldrute (Solidago canadensis) vergesellschaftet. Stellenweise tritt die Rote Pestwurz auch zwischen Meinersdorf und Burkhardtsdorf auf, ebenso die auffälligen Stauden des Beinwells (Symphytum officinale). Dort begleiten große Bestände des Rauhhaarigen Kälberkropfs (Chaerophyllum hirsutum) die Ufer. Perückenflockenblume (Centaurea pseudophrygia) und Wiesenknöterich (Polygonum bistorta) sind auf den angrenzenden Wiesen nicht zu übersehen.

In der Zwönitzaue finden wir unter etwa 0,5-1 m mächtigem, sehr sandigem Aulehm grundwasserführende Kiese und Gerölle. Am Fuß der Gleithänge bestehen vielfach kleine Gehängelehmschürzen, unter denen Flussschotter einer pleistozänen Niederterrasse begraben sind, die im unteren Teil von Burkhardtsdorf 6-8 m, bei Kemtau etwa 9 m und bei Einsiedlel ca. 1,5 m über der Aue lagern. Nahe Erfenschlag wurden zudem noch Schotterreste einer höheren Terrasse, etwa 40 m über der Aue, angetroffen.