расположена на Южном Урале, являясь левым притоком реки Уфа. Исток реки расположен в болоте Клюквенное, которое находится в седловине между хребтами Уреньга и Аваляк, которые относятся к Южному Уралу. Начало реки Ай расположено в 2 километров в юго-западном направлении от заставы Южная и в 70 километрах в юго-юго-западном направлении от города Златоуст.
Начинается Ай в Большом клюквенном болоте, расположенном между хребтами Аваляк, Ягодные горы и Уреньга, на высоте 760 м. над уровнем моря. В верхнем течении река Ай течет с юго-запада на северо-восток. В среднем и нижнем течении с юго-востока на северо-запад. Впадает река Ай в Уфимку в 392 км от ее устья.
