ООПТ России

Длина реки 211,3 км. Площадь водосбора 5,0 тыс.км2. Протекает по весьма сложной в геоморфологическом отношении возвышенной (высота 200-360 м) равнине с общим наклоном с юга на север, к долине Камы. Водосбор верховьев реки - наиболее высокая часть всей республики (до 382 м), имеет резкий контраст возвышенностей и широких долин на 25% залесенных. Возвышенные части рельефа представляют собой равнины то совершенно плоские, то волнообразные, с небольшими грядами и неглубокими понижениями. Каньонообразная, глубокая и узкая (1,5 км) в верховьях долина реки ближе к устью расширяется (3,5 км), превращаясь в резко асимметричную, трапециевидную, ясно выраженную на всем протяжении. В плане долина довольно прямолинейна, с крутыми, порой обрывистыми правыми склонами в верховьях и пологими к устью. Широкая (0,5-1,5 км) двухсторонняя, открытая, затапливаемая в многоводные годы пойма реки, в устьевой части заболоченная, пересечена ложбинами, промоинами и небольшими озерами. Русло реки устойчивое, мало извилистое. Берега реки подвержены русловой эрозии. Большое количество притоков (68) образуют густую речную сеть (0,35- 0,44 км/км2). Семь притоков имеют длину от 20 до 61 км. Река средней водности, притоки зарегулированы (31 пруд суммарным объемом 23,2 млн.м3). Питание реки смешанное, преимущественно снеговое (62%).
Гидрологический режим характеризуется высоким половодьем и низкой продолжительной меженью. Режим изучался на 20 водомерных постах, период действия которых от 3-5 до 10-30 лет. В настоящее время действует пост у с. Старое Пальчиково (с 1958 г.). Распределение стока внутри года неравномерное. При среднем слое годового стока 100-130 мм, 63-80 мм приходится на период весеннего половодья, продолжительность которого около 40 дней. Максимальные расходы отмечены у г. Акташ (456 м3/сек в 1979 г.), у с. Ст.Пальчиково (610 м3/сек в 1963 г. и 489 м/сек в 1979 г.). Межень устойчивая (6,15 м3/сек в устье). Модули подземного питания колеблются в бассейне от 5-10 л/сек км2 в верхнем течении реки до 0,2-0,5 л/сек км2 - в нижнем. Для зимнего периода характерен продолжительный (110-130 дней) устойчивый ледостав (толщина льда 50-60 см). До разработки нефтяных месторождений вода в реке относилась к гидрокарбонатно-сульфатно-кальциевому типу, с повышенной минерализацией (300- 600 мг/л). В настоящее время качественный состав воды меняется от гидрокарбонатно-сульфатно-кальциевой (истоки) до хлоридно-гидрокарбонатно-натриевой (устье). На небольших участках около Альметьевска отмечается сульфатно-хлоридно-натриевый, а после впадения Зычи - гидрокарбонатно-хлоридно-магниевый тип воды. Минерализация повышенная, а на притоке Мактаминке очень высокая (более 2000 мг/л), вода очень жесткая (9-12 мг-экв/л) весной и в межень (9-20 мг-экв/л), средняя мутность до 200 г/м3 у г. Акташ и 646 г/м3 у с. Ст.Пальчиково. Отличительная черта планктонных организмов - мелкие размеры. Встречено 9 видов коловраток, 12 - ветвистоусых и 19 - веслоногих ракообразных, 32 вида водорослей. В водохранилищах отмечены максимальные значения биомассы планктонного комплекса - до 30-40 г/м3.
Самоочищение пассивное. Степной Зай крупная река лесостепи Высокого Заволжья, является транспортной магистралью местного значения, важным источником природного водоснабжения. Имеет хозяйственное значение. Протекает по наиболее развитым в промышленном отношении и богатым полезными ископаемыми районам РТ. Здесь интенсивное развитие получили нефтедобывающая, газовая, энергетическая и сопутствующие им отрасли промышленности, использующие большой объем водных ресурсов. Это создает довольно напряженный водохозяйственный баланс, который усугубляется и тем, что в реку и его притоки поступает большое количество сточных вод городов и промпредприятий (8 городов с 60 крупными предприятиями). В бассейне расположено большое количество предприятий сельскохозяйственного профиля (58) с животноводческими фермами, летними лагерями скота, скотомогильниками, кладбищами, складами минеральных удобрений и ядохимикатов (в т.ч. и в водоохранной зоне).
На водосборе построено два водохранилища: Заинское (0,063 км3) и Карабашское (0,052 км3), водные ресурсы которых используются как в промышленности, так и в сельском хозяйстве. В результате сбросов сточных вод в речную сеть вода Степного Зая в течение 2005 г. обладала высокой комплексностью загрязненности и характеризовалась как "грязная" (4"б" класс качества) по 13 ингредиентам (в 2004 г. по 11).