海南是中國最具熱帶海洋氣候特征的地方。全年溫暖炎熱，雨量充沛，幹濕季節明顯，正常風強，熱帶風暴和臺風頻繁，氣候資源多樣。在海南島，年太陽總輻射約為110-140大卡/平方厘米，年日照時數為1750-2650小時，光照率為50- 60%。按地區分，西部沿海地區日照時數最多，中部山區最少；按照季節，按照夏、春、秋、冬的順序，從多到少。年平均氣溫在23-25℃之間，中部山區較低，西南部較高。全年無冬，1至2月最冷，平均氣溫16-24℃，平均極端低溫多在5℃以上。在夏季，3月中旬至10月上旬，平均溫度以7月和8月最高，為25-29℃。西、南、中沙群島屬熱帶海洋性氣候，夏長無冬，年平均氣溫26.5℃。？
海南島中心在中部以東的山區，年降雨量約2000-2400 mm，西部無雨區年降雨量約1000-1200 mm，降雨季節分布不均。冬春季幹旱，旱季從11到第二年的4、5月，持續6至7個月。夏天和秋天降雨量很大。5月至10是雨季。雨季總降雨量約為1500mm，占全年降雨量的70-90%。雨源包括鋒面雨、熱雷暴和臺風雨。海南島全年濕度大，年平均水汽壓約23百帕(瓊中)至26百帕(三亞)。
海南島是海南省的主要陸地，平面上呈類似悉尼的橢圓形，長軸呈東北-西南走向，長240公裏，寬210公裏，面積約34400平方公裏，是僅次於臺灣省島的中國第二大島。
海南島四周低平，中部高聳，呈穹狀山地地形，以五指山和鸚哥嶺為隆起核心，向四周逐漸下降。環狀層狀地貌由山地、丘陵、臺地和平原組成，具有明顯的梯級結構。