Антарктида - самый высокий континент Земли, средняя высота поверхности континента над уровнем моря составляет более 2000 м, а в центре континента достигает 4000 метров. Большую часть этой высоты составляет постоянный ледниковый покров континента, под которым скрыт континентальный рельеф и лишь ~5 % её площади свободны ото льда - в основном в Западной Антарктиде и Трансантарктических горах: острова, участки побережья, т. н. «сухие долины» и отдельные гребни и горные вершины (нунатаки), возвышающиеся над ледяной поверхностью.

Восточная Антарктида представляет собой древнюю докембрийскую континентальную платформу (кротон), сходную с платформами Индии, Бразилии, Африки и Австралии. Все эти кротоны образовались при распаде суперконтинента Гондваны. Возраст пород кристаллического фундамента составляет 2,5-2,8 млрд лет, самые древние породы Земли Эндерби - более 3 млрд лет.

Антарктида является тектонически спокойным континентом с малой сейсмической активностью, проявления вулканизма сосредоточены в западной Антарктике и связаны с Антарктическим полуостровом, возникшем в ходе Андского периода горообразования. Некоторые из вулканов, особенно островные, извергались в последние 200 лет. Самый активный вулкан Антарктиды - Эребус. Его называют «вулкан, сторожащий путь к Южному полюсу».

Другой особенностью метеорологии Восточной Антарктиды являются стоковые (катабатические) ветра, обусловленные её куполообразным рельефом. Эти устойчивые ветра южных направлений возникают на достаточно крутых склонах ледникового щита вследствие охлаждения слоя воздуха у поверхности льда, плотность приповерхностного слоя повышается, и он под действием силы тяжести стекает вниз по склону. Толщина слоя стока воздуха составляет обычно м; Антарктида отличается крайне суровым холодным климатом. В Восточной Антарктиде расположен абсолютный полюс холода, где были зафиксированы температуры до -89,2 °C (район станции «Восток»).

В связи с тем, что не только среднегодовые, но и на большинстве территории даже летние температуры в Антарктиде не превышают нуля градусов, осадки там выпадают только в виде снега (дождь - крайне редкое явление). Он образует ледниковый (снег спрессовывается под собственным весом) покров мощностью более 1700 м, местами достигающего 4300 м. В антарктических льдах сконцентрировано до 90 % всей пресной воды Земли. В 90-х годах XX века российскими учёными было обнаружено подледниковое незамерзающее озеро Восток - крупнейшее из антарктических озёр, имеющее длину 250 км и ширину 50 км; озеро вмещает около 5400 тыс. км³ воды.

Биосфера в Антарктиде представлена на 4-х «аренах жизни»: прибрежные острова и льды, прибрежные оазисы на материке (например, «оазис Бангера»), арена нунатаков (гора Амундсена возле Мирного, гора Нансена на Земле Виктории и др.) и арена ледникового щита. Растения и животные наиболее распространены в приморской полосе. Наземная растительность на лишённых льда участках существует в основном в виде различных видов мхов и лишайников, и сомкнутого покрова не образует (антарктические мохово-лишайниковые пустыни). Высшие растения представлены лишь несколькими видами, наиболее разнообразными на северо-западном побережье Антарктического полуострова (порядка десятка видов). Антарктический криль Euphausia superba В 1994 году учёные передали сообщение о быстром увеличении числа растений в Антарктике, что выглядит подтверждением гипотезы о глобальном потеплении климата на планете.