Древесной растительностью территория полуострова очень бедна (отдельные лесополосы с высотой деревьев до 5 м и редкие сады вблизи населенных пунктов). По балкам встречаются кустарники (шиповник и терн).

Грунты преимущественно глинистые и суглинистые, местами солончаковые, на Арабатской стрелке песчаные. Рек на территории нет, небольшие ручьи летом, как правило, пересыхают. Озера преимущественно соленые, грунт дна глинистый, вязкий, берега невысокие, кое-где обрывистые (высота 2—4 м) с оползнями, или пологие.

Берега Азовского моря обрывистые (высота до 18 м), местами низменные (Казантипский залив, где пляж сложен морскими отложениями песка с примесью галечника и ракушечника) и заболоченные, грунт дна илистый или песчаный, на удалении до 0,3 км от берега имеются мели (глубина 1,5—2,5 м). Глубины в 5 м удалены на 0,2—2 км; глубины в 10 м — на 15—25 км. Море замерзает, как правило, в январе на 60—80 дней и полностью очищается от льда в середине—конце марта (иногда в конце апреля), толщина льда 35—40 см. Морские приливы незначительные, сильные волнения бывают осенью и зимой. Порты на азовском побережье отсутствуют.

Зима на Керченском полуострове (декабрь—февраль) мягкая, малоснежная, с частыми туманами (до 10 дней в месяц). Слабые морозы (-2, -4 °С) часто сменяются оттепелями: понижения температуры до -15 °С редки и непродолжительны (абсолютный минимум -26 °С). Снежный покров неустойчивый, держится 20—10 дней; толщина его 5—10 см. Весна (март—май) в первой половине прохладная, обычные дневные температуры +5—10 °С, ночью до конца апреля бывают заморозки. В мае тепло, в отдельные дни температура повышается до 29 °С. Осадков выпадает мало. Лето (июнь—сентябрь) жаркое, с ясной погодой. В июле—августе дневные температуры 25—26 °С, максимальная — до 35 °С. Осадки выпадают большей частью в июне—июле в виде кратковременных ливней, нередко с грозами. Осень (октябрь—ноябрь) в первой половине теплая, во второй — прохладная с моросящими дождями. Ветры в холодный период года восточные и северо-восточные, в теплый — северо-западные и западные, преобладающая скорость 5—6 м/с. Летом часты суховеи и пыльные бури, скорость ветра при этом увеличивается до 15 м/с.

Южная часть Крыма представляет собой горно-лесистую местность. С юго-запада на северо-восток на 150 км тянутся горы, высота которых достигает более 1500 м. Они занимают около 9 % всей территории полуострова и разделяются на три гряды. Наиболее высокая (свыше 1500 м, максимально — 1545 м, гора Роман-Кош) — Главная гряда — проходит на самом юге полуострова, вдоль берега моря. Примечательной особенностью Главной гряды является то, что ее наиболее высокая часть не имеет вида гребня. Между ее южным крутым (и часто — скалистым) и северным пологим склонами расположены относительно выровненные поверхности, которые то расширяются, то сужаются, а местами вовсе прерываются верховьями глубоких речных долин, направленных во взаимно противоположные стороны гряды. Такие столообразные поверхности называют яйлами (с тюркского — «летнее пастбище»). Постепенно повышаясь с юго-запада на северо-восток, простираются обособленные, неодинаковой ширины и формы такие западные яйлы: Байдарская (высоты 500—700 м), Ай-Петринская (1200—1300 м), Ялтинская (1300—1400 м), Никитская (1300—1450 м), Бабуган-яйла (1400—1500 м). На север от Бабуган-яйлы расположен обособленный массив Чатырдаг с высотами до 1525 м, относящийся к т.н. центральным яйлам. В группу этих нагорий входят массивы Демерджи, Тырке и Долгоруковской яйл, а восточнее их расположено самое обширное (св. 100 кв. км) нагорье Крыма — Караби-яйла. Яйлы в исследуемый период (1944 г.) были безлесны, облесение части этих нагорий происходило уже в послевоенные годы. Это способствовало использованию яйл, в частности Долгоруковской и Караби (с отрогами Орта-Сырт) в качестве посадочных площадок для взаимодействия с крымскими партизанами.

Восточнее Караби-яйлы Главная гряда распадается на многочисленные короткие хребты, кряжи и вершины с высотами 600—800 м, понижающиеся в восточном направлении. Именно в этом регионе пришлось оперировать частям и соединениям ОПА, а также действовать отрядам и бригадам Восточного соединения партизан, поэтому вкратце остановимся на его характеристике.

Указанные хребты и вершины восточной части Главной гряды разделены глубокими долинами, ориентированными в разных направлениях, и котловинами. На юг и юго-восток от г. Сугут-Оба (наивысшая точка региона — 955 м) отходят средне- и низкогорные хребты (400— 700 м), в целом покрытые лиственным лесом, которые своими отрогами достигают глыбового массива Меганом (356 м) и Карадагской вулканической группы (до 577 м). Эту систему невысоких хребтов и кряжей называют Судакско-Карадагскими горами. Севернее их расположен выравненный столовый массив — г. Агармыш (723 м), который можно считать крайним восточным массивом яйл. Имея площадь в 36 кв. км, он является типом покрытого лиственным лесом карстового массива с пещерами и другими карстовыми явлениями. К северу от Агармышского массива простирается степная равнина, над которой он резко возвышается на 500—600 м. Восточнее г. Кара-Бурун (400 м) лежит Феодосийское низкогорье (хребты Узун-Сырт, 262 м; Тепе-Оба, 302 м). Этими высотами, граничащими с мысом Ильи, и заканчивается на востоке Главная гряда Крымских гор.

К северу от Главной гряды находятся более низкие вторая (450— 600 м, имеет еще название — Внутренняя гряда, максимальная высота — 766 м, г. Кубалач) и третья (150—200 м, или Внешняя гряда с максимальной высотой в 344 м, г. Казанташ) гряды Крымских гор. Эти гряды в своей центральной части разделены широкими продольными долинами и имеют большей частью плоские вершины. Южные склоны гряд круты и обрывисты, северные пологи, постепенно переходящие в равнину, образуют так называемые куэсты.

Сеть грунтовых и шоссейных дорог в Крыму развита достаточно, за исключением горной части Крыма.

Крымский полуостров пересекается реками. Все они маловодны, но влияние на ход боевых действий оказывали значительное. К таким рекам относятся Чатырлык, Западный Булганак, Альма, Кача, Бель-бек, Черная и другие. В восточной и центральной части Крымского полуострова также протекают несколько мелководных рек, берущих свое начало в пределах Главной горной гряды: Салгир, Биюк-Карасу. Кучук-Карасу, Восточный Булганак, Индол (Мокрый и Сухой), Су-Баш, Чурук-Су; в южном направлении в пределах Судакско-Карадагских гор текут Отузка и Суук-Су с притоками. В целом названные реки весьма маловодны, в летнее время часто пересыхают, однако в пределах горной части стока образуют лесистые долины и ущелья, позволяющие вести партизанскую войну. Речная сеть Керченского полуострова, как уже упоминалось, очень незначительна и представляет собой больше балки с временными водотоками, водных преград на выходе с Керченского полуострова на центральную равнину Крыма практически нет.

В целом военно-географические условия Крыма с его узкими перешейками, межозерными дефиле, горными перевалами, теснинами и реками, в большинстве своем протекающими с востока на запад и частично через центр на северо-восток, благоприятны для обороняющихся войск. Противник широко использовал естественные условия полуострова для создания прочной обороны, а наличие развитой сети дорог в тылу немецко-румынских войск позволяло им в ходе операции осуществлять широкий маневр своими войсками. На действия войск влияли климатические условия с неустойчивой весенней погодой.