Den ca. 60 km lange Odense Å er Fyns længste og mest vandrige vandløb. Åen udspringer på nordøstsiden af Arreskov Sø, hvorfra den løber mod nord og nordvest op gennem Brobyværk og Nørre Broby. Kort derefter rammer den grænsen til Assens Kommune, som den følger, indtil den løber ind i Odense Kommune syd for Bellinge. Herfra fortsætter åen til udløbet i Odense Fjord.
Store dele af Odense Å og dens større tilløb har været reguleret, og opstemninger ved vandmøller og engvandingsanlæg har begrænset vandrefiskenes bevægelser op i åsystemet. Dertil kommer, at åen tidligere har fået tilført såvel byspildevand som næringsstoffer og pesticider fra landbrug og gartneri, hvilket forringede vandkvaliteten betydeligt. I dag er Odense Å i en bedre miljøtilstand, og der er skabt faunapassager ved de mange opstemninger. Derudover er vandløbsbunden hævet, og åen genslynget nord og syd for Brobyværk samt i flere tilløb.
Åens planteliv omfatter bl.a. enkelt pindsvineknop, forskellige arter af vandranunkel og gul åkande. I bredzonen dominerer tagrør, søkogleaks og grenet pindsvineknop, som enkelte steder får selskab af brudelys og pilblad. Fiskebestanden er varieret og tæller arter som bæklampret, elritse, havørred, bækørred og den sjældne pigsmerling. Elritsen spiller en særlig rolle som vært for larverne af tykskallet malermusling, der har nogle af sine få danske levesteder i Odense Å og Hågerup Å.
Isfuglen yngler i Odense Å-systemet, og i vinterhalvåret er også vandstæren en regelmæssig gæst nedstrøms vandmøllen i Brobyværk. En undersøgelse fra 2017 kunne desuden bekræfte, at odderen, som i mange år var fraværende på Fyn, nu er vendt tilbage til Odense Å-systemet. Odense Å er fredet på enkelte strækninger i Faaborg-Midtfyn Kommune. Således indgår udspringet i fredningen af Arreskov Sø fra 1995, mens en strækning ved Brobyværk blev fredet i 1965 for at forhindre regulering. Derudover er næsten hele åen udpeget som habitatområde.
