Река Оленёк — одна из самых длинных рек Сибири — располагается в своем основном течении в Якутии, а незначительный участок верхнего течения — в Красноярском крае. На всем своем протяжении река находится за Северным полярным кругом.
Начинается река на склонах кряжа Букочан на Среднесибирском плоскогорье, здесь она имеет все признаки реки горной, с быстрым течением и заметным перепадом высоты русла.
В среднем течении она пересекает Оленёкско-Вилюйское плато, протекая в глубокой, похожей на каньон, долине.
Однако почти на всем протяжении Оленёк — все-таки равнинная река: она петляет по плоской поверхности, местами ее русло разветвляется, образуя рукава. В верхнем и среднем течении реки много перекатов, препятствующих судоходству, встречаются и довольно крупные пороги.
В низовьях Оленёк проходит между кряжами Чекановского и Прончищева, выходит к берегу моря Лаптевых и впадает в Оленёкский залив. Здесь местность также равнинная, и река образует небольшую дельту. В пределах дельты уровень воды в реке колеблется в зависимости от времени морских приливов и отливов. В дельте находится несколько крупных островов, образованных речными песчаными наносами, заболоченных и необитаемых.
Река остается скованной льдом до начала июня, а в верхнем течении промерзает до дна. Максимальный уровень воды в реке — во время весеннего ледохода, когда образуются ледовые заторы. Питается река за счет таяния снега, а также дождевых паводков.
Типичный ландшафт по берегам — ягельная тундра, в верховьях — редкие участки, покрытые лесом из низкорослой лиственницы, ольхи, ели, березы.
Русское название реки с оленями никак не связано, а происходит от якутского наименования Олен (Элян, Елен). В свою очередь, из всех версий происхождения якутского названия самой достоверной считается его связь со словом «оленг» («еленг», «елеен»), или «тростянка» — кормовая трава рода осоки, растущая на болотах. Болот по всему течению реки немало по обеим ее берегам.