Grønland er verdens største ø, og hører geografisk sammen med Nordamerika. 85% af arealet er dækket af is, dvs. indlandsisen, som måler 3300 m, hvor den er tykkest. Det isfrie land ligger langs kysten, og har et samlet areal, der er lidt større end Norge. Den samlede kyststrækning er ca. 40.000 km, når øer og skær ikke regnes med. Fra syd til nord er der 2670 km, og fra øst til vest 1050 km (hvor der er bredest).
Grønland har den længst kendte geologiske historie med bjergarter på op til 3900 mio. år, og er sammensat af dannelser fra alle geologiske perioder. Hovedsageligt består landet af grundfjeld (gnejs og granit), men overlejringer af basalt, kalksten og forskellige sedimentbjergarter findes også i store mængder. Grønland har ingen aktive vulkaner, men der findes varme kilder. Landskaberne er for en stor del formet af isen, både istidens og nutidens.
Det grønlandske klima styres i høj grad af solindstråling, indlandsisen og havstrømmene. Indlandsisen ligger meget højt og kaster med sin enorme hvide flade ca. 90% af solindstrålingen tilbage, og kommer så til at fungere som kuldedepot. Samtidigt løber den kolde østgrønlandske polarstrøm langs kysten, hvilket medvirker til at opretholde det kolde arktiske klima.
Normalt er der relativt vindstille og stabilt i Grønland, men vindforholdene præges meget af indlandsisen, og storme kan forekomme, oftest med retning inde fra isen. Specielt kendt er fænomenet "føn", hvor et lavtryk kan trække en kold og tung luftmasse udover isens kant, hvorefter den hurtigt bevæger sig nedad. Den østgrønlandske "Piteraq" er en af slagsen, og den kan opnå dobbelt orkanstyrke.
Grønland har også specielle lysforhold, og blandt de mest kendte er midnatssol og nordlys. Midnatssol forekommer nord for polarcirklen og betyder, at solen her i en periode om sommeren er på himlen 24 timer i døgnet, og i en periode om vinteren tilsvarende slet ikke kommer op over horisonten. Nordlyset forekommer iflg. et gammelt inuitisk sagn når de døde spiller fodbold med et hvalroskranium. Den naturlige forklaring er, at solpartikler ved de magnetiske poler kan komme ind i den øverste del af atmosfæren. Når et solpartikel rammer et luftmolekyle overføres energi til molekylet og når det igen afgiver energien udsendes lys - nordlyset.
Havet og fjordene er de vigtigste naturtyper i Grønland, fordi de for en stor del tjener som levested og livsgrundlag. Men derudover er is og sne en meget udbredt naturtype, og i det grønlandske sprog er der ord for mere end 30 typer is. Derudover er fjelde og klipper, hede, steppe samt søer og vandløb udbredte naturtyper.