Long de 10,5 km, il prend naissance sur la commune de Sonnaz à 330 m d’altitude. Son bassin versant (49,5 km2) est en partie rural, avant de devenir urbain à partir de la ville d’Aix-les-Bains. La grande majorité de la traversée d’Aix-les-Bains est couverte, jusqu’à son exécutoire dans le lac du Bourget. Le Tillet était, à l’origine, un canal créé par l’homme au XIXème siècle (1832-1835) dans le cadre de l’assèchement des marais de Vuillerme.
De l’amont à l’aval, le Tillet subit des pressions agricoles, industrielles et urbaines qui dégradent la qualité de ses eaux. À la suite d’une importante crue en 1910 provoquant des inondations, une dérivation de ses eaux vers le lac est construite sous la colline de Tresserve. Dimensionnée pour accueillir la crue centennale, un seuil en travers permet de conserver certains débits dans le ruisseau. Cependant, étant sous dimensionné, une surverse apparait même pour des faibles débits, provoquant un déficit d'eau dans le lit naturel du cours d’eau. Le Tillet présente également plusieurs altérations de son lit : habitats peu diversifiés, berges mises à nu, passage en souterrain, seuil...