Afyonkarahisar-Konya karayolu üzerinde, il merkezine 48 km uzaklıkta bulunan ilçemiz, 1958 yılında kurulmuştur. Eber Gölü, Karamık sazlığı arasında Sultan dağlarına yaslanmış yeşillikler içinde şirin bir ilçemizdir.
Selçuklu Türklerinin Anadolu'yu fethi sırasında Bekçioğlu Emir Afşin, Orta Anadolu'da Amerra(Emirdağ) önlerine kadar gelmiştir. Bölgenin ne şekilde kimler tarafından fethedildiğini bildiren kayıtlar olmamasına rağmen, Emir Ahmet Şah, Emir Sanduk ve Dolathankuvvetleri tarafından fethedildiği sanılmaktadır .
Haçlı savaşları sırasında Haçlı ordularınca tahrip edilen şehre, 1155 yıllarında Selçuklu Devleti tarafından Oğuz Türkleri yerleştirilmiş, adı da "Çay Değirmeni" olarak değiştirilmiştir. Selçuklu Sultanı III. Gıyasettin Keyhüsrev öldükten sonra bölge, önce Eşrefoğullarına ve Sahipataoğullarına, daha sonra ise Germiyanoğullarına geçmiştir. Germiyan Beyi I. Yakup samimi bir Osmanlı dostu olup, beyliğini vasiyet yoluyla II. Murat'a bırakmış ve böylece Osmanlıların eline geçmiştir.
İç Ege bölgesinde; Ege, Akdeniz ve İç Anadolu bölgelerinin kesiştiği güzergâh üzerinde yer alan Çay ilçesi, bağlı olduğu Afyonkarahisar ilinin doğusunda, Sultandağlarının kuzey eteklerinde kurulmuştur. İdarî sınırlar olarak doğuda Sultandağı, güneyde Yalvaç, batıda Şuhut ve Afyonkarahisar, kuzeyde Bolvadin'le çevrilidir.
Arazisinin %20'sine varan bölümü (yaklaşık olarak 16.243 hektar) göl ve bataklıklarla kaplıdır. Bozan ve Karakuş dağlarından inen sularla beslenen Karamık bataklığı denizden 1000 m yüksekliktedir. İlçenin kuzey doğusundaki Eber Gölü denizden 967 m yükseklikte olup 125 km²'lik bir alanı kaplamaktadır.
İlçe, iklim bakımından İç Anadolu'ya uyum gösteren tipik kara iklimi özelliklerine sahiptir. Yazları sıcak, kışları sert ve soğuktur.
İlçede 27 ilköğretim okulu, 7 ortaöğretim, mevcut olup toplam 6701 öğrenciye 356 öğretmenle eğitim verilmektedir. Ayrıca İlçe Halk Eğitim Merkezi Müdürlüğü ilçe halkının istekleri doğrultusunda kurslar açarak hizmet vermektedir. Ayrıca AKÜ'ye bağlı 1 Meslek Yüksek Okulu bulunmakta olup, 484 öğrenci ve 7 öğretim görevlisi bulunmaktadır.
İlçemizde 100 yataklı Devlet Hastanesi, 14 Sağlık Ocağı, 5 Sağlık Evi, 1 Sağlık Meslek Lisesi bulunmakta olup halkımıza sağlık hizmeti verilmektedir. İlçe yüzölçümünün %18'ini teşkil eden 14.509 hektarlık saha çayır ve merayla, % 6,84'ünü oluşturan 5.598 hektarlık alan ormanlarla kaplıdır. Bu ormalık alanlarda ardıç, meşe, çam ve çalı gibi ağaçlar bulunmaktadır.
Toplam arazinin %48'ni oluşturan 39.338 hektarlık kısmı tarla arazisi olup, çok büyük bölümü sulanabilir durumdadır. 400 hektarlık bağ ve bahçe arazisine sahip olan ilçede hububat, şekerpancarı, haşhaş, fasulye, patates, ayçiçeği, muhtelif sebze ve büyük ölçüde meyve (vişne, kiraz, elma) yetiştirilmektedir. Karamık ve Eber Göllerinden kesilerek SEKA'da işlenen kamış ve meyvacılık önemli yer tutar.
Ağaçlandırma çalışmaları, ilçeyi, "Yeşil Çay"denilerek güzelleştirmiştir.Tabiî güzellikleri arasında Eber ve Karamık Gölleri bulunmakta olup, bu göllerde balık avcılığı (sazan, turna) ve çeşitli kuş avcılığı yapılmaktadır. Bunlardan hariç Çağlayan Parkı ve Şelâlesi, Kanlı Yer Kavaklığı çevrede tercih edilen mesire yerleridir. Görülebilecek tarihi eserleri ise Selçuklulardan kalma Taş Camiî ve Kervansaray, önemli tarihî eserleridir. İlçede her yıl Temmuz ayı içerisinde Vişne Festivali yapılmakta, üreticiler ödüllendirilmektedir.