Attacken utfördes på måndagseftermiddagen på en motionsslinga i Råneå, tre mil norr om Luleå.
Kvinnan var ute på en joggingtur när hon överfölls bakifrån av en okänd man.
Enligt uppgift har mannen kastat omkull kvinnan, satt sig gränsle över henne och använt kniven för att skära sönder hennes kläder. Gärningsmannen har även plockat fram en snara i ett försök att binda kvinnan.
Det är oklart om kvinnan skadats fysiskt i samband med knivskärningen.
Kvinnan bjöd våldsamt motstånd med bland annat slag mot mannens ansikte och lyckades avbryta det som polisen betraktar som ett försök till våldtäkt.
Gärningsmannen försvann springande från platsen.
I samband med överfallet förstördes kvinnan medhavda mobiltelefon. Hon kunde därför inte slå larm direkt från brottsplatsen utan fick söka upp närboende för att påkalla hjälp.
– Efter tillbudet fördes kvinnan till Sunderby sjukhus för kroppsundersökning, säger polisens kommunikatör Maria Jakobsson.
Polisen har spärrat av området och kommer under tisdagen att söka efter teknisk bevisning i terrängen bland annat med speciella sökhundar.
Polisen söker bland annat efter eventuella blodspår från gärningsmannen, och med metalldetektorer för att om möjligt finna en kniv någonstans i området.
Överfallet genomfördes på ett motionsspår som på vintern är en skoterled i anslutning till Niemiselsvägen, cirka 200 meter från elljusspåret.
Mellan klockan 20 och 21 på måndagskvällen begärde polisen i Västerbotten en hundpatrull till Bureå, också det gällande ett våldtäktsförsök.
Polisen kan i nuläget inte utesluta ett samband mellan händelserna.