南極大陸的年平均氣温為-25℃。南極沿海地區的年平均温度為零下17至零下20℃左右；而內陸地區的年平均温度則為零下40至零下50℃；東南極高原地區最為寒冷，年平均氣温低達-53℃。地球上觀測到的最低氣温為℃，這是2010年8月美國記錄到的。2020年2月6日中午位於南極半島的阿根廷埃斯佩蘭薩科考站監測到的氣温為℃，這是自1961年有記錄以來的最高氣温。
南極洲由大陸、陸緣冰、島嶼組成，總面積1424.5萬平方千米，其中大陸面積1239.3萬平方千米，陸緣冰面積158.2萬平方千米，島嶼面積7.6萬平方千米。南極洲大部分是2千米以上的山地與高原，最高點文森山，海拔5140米，冰層平均厚2千米，最厚達4750米，是全世界淡水的主要所在地。據估，若地球氣温持續上升導致這些冰層全部融化，那麼平均海平面將上升66米，全球絕大多數沿海地區都將被海水淹沒。
南極洲是由岡瓦納大陸分離解體而成，是世界上第四高的大陸，平均海拔幾十到幾百米。橫貫南極山脈將南極大陸分成東西兩部分。這兩部分在地理和地質上差別很大。東南極洲是一塊很古老的大陸，據科學家推算，已有幾億年的歷史。
南極洲分佈有眾多的淡水和鹹水湖池，最有名的是唐胡安池，其湖水含鹽度極高，每升湖水含鹽量均可達270多克，即使是在-70℃，湖水也不結冰。南極洲還有一種表面結冰、湖底高温高鹽的湖，如較有名的萬達湖和邦尼湖。
