Die Quelle tritt in den Schichten des mittleren Keupers zutage, und der Großteil des Oberlaufs befindet sich in den unteren Keuperschichten. Der Übergang zum Muschelkalk bei Ilsfeld zeigt sich daran, dass sich das bis dahin recht breite Tal fast schlagartig verengt. Ab hier hat sich der Fluss ein tiefes Tal gegraben. Das Einzugsgebiet der Schozach hat eine Fläche von ungefähr 93 km² und umfasst den Großteil des Unterlands zwischen Neckar und den Löwensteiner Bergen. Im Osten fließt ihr der Buchbach zu, allerdings nur ab einer Stelle unweit des Bleichsees bei Löwenstein, da das Wasser des Buchbach-Oberlaufs mittels eines Kanals dem Bleichsee und damit der nördlich gelegenen Sulm zugeleitet wird. Bedeutendste Zuflüsse sind der Gruppenbach bei Auenstein und der Deinenbach kurz vor der Mündung in Sontheim. Der Oberlauf der Schozach verläuft bis Abstatt teilweise im Naturpark Schwäbisch-Fränkischer Wald. Das untere Schozachtal wurde einst von der Bottwartalbahn durchzogen, die Marbach am Neckar mit Heilbronn verband und dabei zwischen Auenstein und Sontheim dem Lauf der Schozach folgte. Die Trasse der stillgelegten Bahnstrecke wurde inzwischen in einen Radweg umgewandelt, der zum Alb-Neckar-Radweg gehört. Recht genau der nördlichen Wasserscheide folgend, führt ein Waldwanderweg, teils der Trasse eines alten Römerweges entlang.