Les côtes de l'Islande sont très découpées, surtout à l'ouest et au nord. Sur la côte ouest, Faxaflói (la baie de Faxa) et Breidhafjördhur (le fjord Breidha) forment les entailles les plus profondes. Sur la côte nord-ouest, entre Breidhafjördhur et Húnaflói, se détache une péninsule aux contours irréguliers et bordée de falaises. Géologiquement jeune et d'origine volcanique, l'Islande est en partie constituée de plateaux de lave inhabitables. Les plaines, situées principalement en bord de côte et surtout au sud et au sud-ouest, occupent environ 25 p. 100 de la superficie totale. C'est là que se regroupe la majorité de la population du pays, à Reykjavík et dans ses environs.
Les hautes terres atteignent 900 m d'altitude, l'Oeraefajökull (2 119 m) étant le point culminant; il domine le Vatnajökull, l'un des nombreux glaciers de l'île, qui recouvrent au total 12 p. 100 du territoire. On trouve également un grand nombre de petits lacs et de torrents, principalement d'origine glaciaire.
L'Islande est posée sur l'une des plus grandes lignes de fracture de la croûte terrestre, la dorsale atlantique. Il s'agit donc d'un des endroits du monde les plus actifs sur le plan tectonique. Les tremblements de terre sont fréquents mais causent rarement de sérieux dommages. L'Islande compte plus de 200 volcans en activité, parmi lesquels le Hekla, qui est entré en éruption à plusieurs reprises - notamment en 1766, 1947 et 1970 -, le Krafta et le Laki. Les vastes champs de lave produits par les volcans couvrent presque 10 p. 100 de la surface de l'Islande. Les nombreuses éruptions ont causé des dégâts considérables : en 1783, lorsque survint la seule éruption connue du Laki, 9 000 personnes trouvèrent la mort et plus de 80 p. 100 du bétail de l'île furent anéantis.
Les sources thermales sont nombreuses en Islande, et particulièrement dans les régions volcaniques, où elles se manifestent sous la forme de geysers ou de lacs d'eau boueuse et bouillante. La plupart des bâtiments de Reykjavík sont chauffés par de l'eau acheminée depuis les sources chaudes.

Malgré sa latitude et la proximité du cercle polaire, l'Islande bénéficie d'un climat relativement doux grâce aux influences océaniques, notamment celle du courant atlantique nord, qui prolonge le Gulf Stream. La température moyenne annuelle à Reykjavík est d'environ 5°C, de -0,6°C en janvier à 11,1°C en juillet. Dans les régions côtières du Nord-ouest, du Nord et de l'Est, sujettes aux effets des courants polaires et des amoncellements de neige, les températures sont généralement plus basses. Les vents, ainsi que d'épais brouillards, sont fréquents, surtout en hiver. Les précipitations annuelles varient entre 1 270 et 2 030 mm sur la côte sud et seulement 510 mm sur la côte nord.

La végétation de l'Islande est de type arctique européen. L'herbe et la bruyère abondent sur la côte sud et offrent des pâturages aux moutons. Malgré les programmes de reboisement lancés dans les années 1960, la forêt couvre moins de 2 p. 100 de la superficie. Les myrtilles sont presque les seuls fruits à pousser dans l'île. Le renne fut introduit de Norvège vers 1770, tandis que les rongeurs (souris, rats) furent amenés par les bateaux en provenance du continent. On ne trouve ni reptiles ni batraciens mais près de 75 espèces d'oiseaux nichent sur l'île. Les colonies de canards du lac Mývatn, dans le Nord, sont les plus nombreuses et les plus variées du monde. Des baleines et des phoques vivent au large des côtes ainsi que des bancs de morues, de flétans et de harengs. Les rivières d'eau douce et les lacs abritent des saumons et des truites.