Длина реки — 122 км[3]. Средний уклон русла реки — 3,6 м/км (высота истока — 530 м[4], высота устья — 93 м[5] над уровнем моря). Средний расход воды — 1,06 м³/с[6]. Площадь водосборного бассейна — 3390 км²[3].
Основные притоки: правый — Дубовка, левые — Калиновка, Журавка, балка Щелкан, Грязная балка. Всего в бассейне Томузловки протекает 9 рек и ручьёв длиной более 10 км и 27 — длиной менее 10 км, густота речной сети 0,15 км/км²[6].
Под названием Томузлов река встречается в русских исторических документах по крайней мере с XVIII века[уточнить]. Весной 1777 года в докладе императрице Екатерине II князь Г. А. Потёмкин пишет: «Под № 5 крепость, положенная по вершинам Томузлова, прикрывает сию реку и составляет коммуникацию с Кумою и на вершины Карамыка. Речка Томузлов имеет хорошую и здоровую воду, и на вершинах оной имеются темные и множеством зверей наполненные леса»[7]. Название это возникло значительно раньше прихода сюда славянского населения, и происходит, вероятно, из языка обитавших здесь тюркских народов[8]. Одно из первых толкований названия реки в трудах русских исследователей появляется в 1823 году. В работе «Новейшие географические и исторические известия о Кавказе» С. М. Броневский пишет: «Потом следует долина, орошаемая речкою Томузлов или правильнее Тонгузли (свиная вода), а за оною крепость Александровская»[9]. Впоследствии название обрело более характерную для русского языка форму Томузловка[10]. Близкий вариант названия, а именно «Тумузловка», присутствует, например, на пятивёрстной карте Кавказского края, изданной в 1877 году[11].
Томузловка берёт начало на Прикалаусских высотах, где бьют мощные ключи. Река течёт по степной равнине в узкой долине с обрывистым левым и более сглаженным правым склоном. Среднее и нижнее течение реки зарегулировано. На реке создано около 80 прудов и небольших водохранилищ, крупнейшим из которых является водохранилище Волчьи Ворота. Ранее река впадала в озеро Широкайское в 6 км от русла Кумы[3]. В настоящее время озеро реконструировано под рыбоводческие хозяйства, а сама река переходит в Томузловский коллектор длиной 35 км и, впадая в левобережную сеть кумских каналов, сливается с Кумой на окраине Будённовска[6].