Der Quellbereich der Ammer befindet sich südwestlich von Oberammergau im Bereich des Ammergebirges. Die verschiedenen Quelltöpfe werden aus dem hier zutage tretenden Wasser der Linder gespeist. Dieser kleine Gebirgsbach entspringt 10 Kilometer südwestlich unmittelbar an der Grenze zwischen Tirol und Bayern, in der Nähe von Schloss Linderhof bzw. nur etwas östlich des Ammersattels.

Fast 4 Kilometer östlich des Quellbereichs der Ammer versickert die Linder in dem durchlässigen, kalkigen Untergrund, um nach kurzer Zeit wieder als Ammer zutage zutreten. Nördlich von Unterammergau verlässt der Fluss nach ungefähr 15 Kilometern die Bayerischen Alpen und durchfließt anschließend das Ammer-Loisach-Hügelland. In dieser aus den Ablagerungen des Isar-Loisach-Ammersee-Gletschers während der Würmeiszeit entstandenen Jungmoränenlandschaft schneidet sich die Ammer bis zu 80 Meter tief in die Moränen und in die darunter anstehende Molasse ein. Bei Peißenberg verlässt sie die Schlucht und durchfließt ein lang gestrecktes und breites Tal, bis sie östlich von Dießen in den Ammersee mündet.

Die wiederkehrenden Hochwasser verursachten immer wieder Überschwemmungen in den anliegenden Städten und Gemeinden. So wurde seit dem 19. Jahrhundert verstärkt damit begonnen, zur Verringerung der Hochwassergefahr in einigen Bereichen die Ufer mit Deichen zu sichern und den Fluss selbst zum Teil zu kanalisieren, damit sich das Flussbett vertiefen konnte. Durch weitere regulierende Maßnahmen, wie den Bau von Wehren, wurde der Hochwasserschutz zusätzlich verbessert. Beim Pfingsthochwasser von 1999 wurden trotz aller Maßnahmen unter anderem die Wehre teilweise stark beschädigt.

Entlang der Ammer zählen unter anderem auch die Schleierwasserfälle südlich von Bad Bayersoien und die Echelsbacher Brücke zu den Sehenswürdigkeiten. Das Befahren der Ammer mit Kanus ist über fast die gesamte Strecke möglich.