Рельеф Антарктиды разделяется на два резко различных типа: ледяной и коренной. Внутренние области материка заняты обширными возвышенными ледниковыми плато, переходящими к окраинам материка в пологий, а затем в пологоволнистый склон ледникового покрова. Сложнее ледниковый рельеф побережья, где чередуются слаборасчлененные участки края ледникового щита с испещренными трещинами выводными ледниками и с обширными равнинами шельфовых ледников, над которыми возвышаются пологие ледниковые купола.

Основные морфоструктуры подледного коренного рельефа сформировались, по-видимому, к концу неогена. Однако их обновление происходило и в четвертичное время. В пределах материка могут быть выделены обширные внутренние равнины, над которыми возвышаются глыбовые и складчато-глыбовые горные сооружения. Эти горные сооружения были расчленены доледниковой эрозией, а затем почти на всей площади обработаны ледниками. Отдельные вершины не перекрывались ледниковым покровом и были преобразованы местными, главным образом каровыми, ледниками и агентами физического, преимущественно морозного, выветривания.

С новейшей палеоген-неогеновой и четвертичной историей развития Антарктиды связано образование вулканических конусов (Эребус — 3794 метров, Террор — 3262 метров и др.), формирование выровненных поверхностей коренных пород (пенепленов) и поднятие их на значительную высоту. Горные области часто имеют альпинотипный рельеф; рельеф прибрежных антарктических оазисов мелкосопочный. Наличие древних береговых линий и террас с остатками морских организмов на них указывает на поднятие материка в голоцене.

Антарктический ледниковый покров существовал, по-видимому, непрерывно с неогена, то — сокращаясь, то — увеличиваясь в размерах. В настоящее время почти весь материк занят мощным ледниковым покровом, только 0,2–0,3 % всей площади материка свободно ото льда. Средняя мощность льда 1720 метров, объем — 24 млн. км3, то есть примерно 90 % объема пресных вод поверхности Земли. В Антарктиде встречаются все типы ледников — от огромного ледникового покрова до мелких навеянных и каровых ледников. Антарктический ледниковый покров спускается в океан (исключая очень небольшие участки побережья, сложенные коренными породами), образуя на значительном протяжении шельфовые ледники — плавающие на воде плоские ледяные плиты (толщиной до 700 метров), опирающиеся в отдельных точках на поднятия дна. Понижения подледного рельефа, идущие из центральных районов материка к побережью, являются выводными путями льда в океан. Лед в них движется быстрее, чем в других районах, он разбит на бесчисленные блоки системами трещин. Это выводные ледники, напоминающие горные долинные ледники, но текущие, как правило, в ледяных берегах. Наибольшим из таких ледников является ледник Ламберта длиной 700 километров, шириной 30–40 километров. Скорость движения льда достигает в выводных ледниках 1000–1500 метров в год. Питание ледников осуществляется за счет атмосферных осадков, которых на всей площади ледникового покрова за год накапливается около 2200 кубических километров. Расход вещества (льда) происходит главным образом вследствие откола айсбергов; поверхностное и подледное таяние и сток вод очень малы. Вследствие неполноты наблюдений приход и особенно расход льда определяются недостаточно точно. Большинство исследователей принимает баланс вещества в ледниковом покрове Антарктиды (до получения более точных данных) близким к нулю.

Непокрытые льдом участки поверхности скованы многолетней мерзлотой, проникающей на некоторое расстояние под ледниковый покров и на дно океана.

В Центральной Антарктиде располагается полюс холода нашей планеты… Зарегистрирована температура -88,3 °C. Средняя температура зимних месяцев от -60 до -70 °C, летних от -30 до -50 °C. Даже летом температура никогда не поднимается выше 20 °C. На побережье, особенно в районе Антарктического полуострова, температура воздуха достигает летом 10–12 °C, а в среднем в самый теплый месяц (январь) составляет 1–2 °C. Зимой же (июль) на побережье температура в среднем за месяц колеблется от -8 на Антарктическом полуострове до -35 °C у края шельфового ледника Росса. Холодный воздух скатывается из центральных районов Антарктиды, образуя стоковые ветры, достигающие у побережья больших скоростей (средняя годовая до 12 м/сек), а при слиянии с циклоническими воздушными потоками превращающиеся в ураганные (до 50–60, а иногда и 90 м/сек).

Влажность воздуха небольшая (60–80 %), у побережья и, особенно, в антарктических оазисах снижается до 20 и даже 5 %. Сравнительно мала и облачность. Осадки выпадают почти исключительно в виде снега: в центре материка их количество достигает в год 30–50 мм, в нижней части материкового склона оно увеличивается до 600–700 мм, несколько уменьшается у его подножия (до 400–500 мм) и снова возрастает на некоторых шельфовых ледниках и на северо-западном побережье Антарктического полуострова (до 700–800 и даже 1000 мм). В связи с сильными ветрами и выпадением обильных снегов очень часты метели.

Крупные участки обнаженных пород вблизи побережья, обладающие специфическими природными условиями, получили название антарктических оазисов. Наиболее крупные из них: Бан-гера оазис, Вестфолль, Грирсона оазис, Ширмахера оазис, долина Райт (Сухая долина). Площадь их от нескольких десятков до нескольких сотен квадратных километров.

Значительно большие площади иногда занимают горные массивы и отдельные скалы, прорывающие ледниковый покров — нунатаки.

Своеобразны антарктические озера, расположенные преимущественно в прибрежных оазисах. Многие из них бессточны, с повышенной соленостью вод, вплоть до горько-соленых. Некоторые озера и летом не освобождаются от ледяного покрова. Очень характерны озера-лагуны, расположенные между прибрежными скалами оазиса и окружающим его шельфовым ледником, под которым осуществляется связь их с морем. В зависимости от поступления талых пресных вод и степени связи с морем они имеют различную соленость. Некоторые озера располагаются в горах на высоте до 1000 метров (оазисы Тейлора, массив Вольтат на Земле Королевы Мод и Виктории на Земле Виктории).

Растительный и животный мир Антарктиды очень беден и своеобразен, но даже самые суровые районы материка не являются биологической пустыней.

Вся Антарктида с прибрежными островами располагается в зоне антарктических пустынь и может быть разделена на три подзоны, выраженные на весьма ограниченных участках не покрытой льдом суши: северная — северо-западное побережье Антарктического полуострова и прилегающие острова; средняя — прибрежные оазисы, острова, скалы и горные хребты, расположенные вдоль всего побережья Антарктиды; южная — участки суши внутри материка. Значительно большее значение для Антарктиды имеет деление на высотные пояса. Нижний пояс охватывает побережье, включая шельфовые ледники, до высоты нескольких сотен метров. В этом поясе наблюдается максимальное для Антарктиды разнообразие ландшафтов: шельфовые ледники, подножие ледникового склона, нижние части выводных ледников, оазисы и нунатаки. Здесь наблюдается таяние снега не только вблизи выходов коренных пород, но и на ледниковом покрове. Близость моря и сравнительно высокие температуры воздуха определили концентрацию в нижнем поясе почти всей органической жизни материка. Средний пояс (до высоты ЗООО метров) охватывает склон ледникового покрова, внутреннее ледниковое плато Западной Антарктиды, горные хребты. Температура воздуха ниже 0 °C в течение всего года, таяние наблюдается только летом вблизи выходов коренных пород. На снежной поверхности ледникового склона вследствие почти постоянных сильных стоковых ветров развиты крупные заструги; поверхность внутреннего плато покрыта мелкими застругами. На скалах, нагревающихся летом выше 0 °C, местами растут лишайники и водоросли, встречаются членистоногие, изредка птицы. Выше 3000 метров располагается область вечного мороза. Ветры здесь слабые, снег рыхлый и на поверхности ледникового плато Центральной Антарктиды больших застругов не образуется. Даже поверхность коренных пород горных вершин, поднимающихся в этот пояс, никогда не нагревается выше 0 °C, и признаки растительной и животной жизни почти не встречаются.