Geologické, pedologické a geomorfologické podmínky vytváří základní předpoklady pro rozvoj vegetace a režim spodních a povrchových vod.
Většina území náleží do geomorfologického celku Šumava a z části do Šumavského podhůří, která jsou součástí Šumavské hornatiny.
Šumava patří mezi nejstarší pohoří střední Evropy. Zvedá se z nadmořské výšky kolem 700 m n. m. a její nejvyšší vrcholy pouze na bavorské straně přesahují 1400 m.
Ve čtvrtohorách vyhloubily ledovce morfologicky výrazné kary, z nichž většina je dnes vyplněna vodou. Ve stejné době vznikly i některé další nápadné terénní tvary jako mrazové sruby, skalní hradby nebo svahové balvanité sutě.
- Nejvyšším vrcholem české strany je Plechý (1378 m n. m.).
- Jádrem pohoří jsou Šumavské pláně, rozsáhlá náhorní rovina s nadmořskou výškou kolem 1000 m
- K severozápadu vybíhá Železnorudská hornatina a k jihovýchodu pohraniční hřbet Trojmezenské hornatiny a vnitrozemský hřbet Boubínské a Želnavské hornatiny, které od sebe dělí široká Vltavická brázda.
- Zcela specifickými útvary jsou rozsáhlá, mírně vyklenutá náhorní i údolní vrchoviště.
Rozmanitost a bohatství šumavské přírody je dáno historií geologie a geologickými pochody, které po staletí formovaly výškovou členitost, podnební a půdní podmínky krajiny. Zemský povrch byl několikrát zdvižen horotvornými pochody, několikrát zarovnán a přitom rozlámán a rozrýván erozí. Zvětráváním a odnosem se na dnešní povrch dostaly horniny tvořící se dříve hluboko pod ním.
Zejména zde nalezneme různé druhy rul (přeměněné horniny) a granitů (vyvřelé horniny). Odolnější horniny, které dokázaly lépe vzdorovat zvětrávání a odnosu, vyčnívají dnes nad okolní povrch jako bizarní skalní útvary nebo mohutné terénní vyvýšeniny.
Z regionálně geologického hlediska je území Národního parku Šumava budováno dvěma základními geologickými jednotkami – moldanubikem a moldanubickým plutonem. Jako moldanubikum je označován soubor středně a silně metamorfovaných hornin, kde převládají pararuly a migmatity, často s vložkami kvarcitů a erlánů. Moldanubický pluton je reprezentován několika žulovými masivy, a to prášilským, masivem Vydry, a masivy plešným a vyšebrodským. V jejich okolí se nachází větší množství menších žulových těles.
Kvartérní uloženiny mají polygenetický charakter. Dominují svahové uloženiny, hojné jsou rašeliny, ojediněle se nachází sedimenty ledovcového původu. Složení svahových sedimentů je dosti proměnlivé a pohybuje se od hlín přes hlinité písky, hlinito-kamenité sedimenty až k blokovým uloženinám různých mocností.
Skalní stěny ledovcových karů, morénové valy svědčí o působení horských ledovců v nejmladších geologických obdobích. Působením ledovce vznikla také hora Plechý, nejvyšší vrchol na české straně Šumavy, či Velký Javor v sousedním Bavorsku. Do horninového masivu Šumavy se zařezávaly a dosud zařezávají vodní toky jako Vydra a Křemelná a hloubí zde svá hluboká, kaňonovitá údolí. Na plochém a mírně zvlněném povrchu Plání, tam, kde se hromadí voda, jsou rozlehlá rašeliniště, na nichž najdeme i rostlinné druhy přežívající z dob ledových.
Nejvýznamnějšími půdními typy (podle klasifikace Němeček et al. 2001) jsou: kambizemě (uplatňují se v souvislejších celcích v nižších partiích oblasti, převážně do nadmořské výšky 800 m), kryptopodzoly (tvoří víceméně souvislý výškový stupeň mezi 1 000 – 1 200 m n.m.), podzoly (vytváří nejvyšší souvislý výškový stupeň zájmového území nad 1200 m n. m.).
Na exponovaných vrcholech terénních vyvýšenin nebo na sutích různou měrou zazemněných se vyskytují rankery. Významné jsou na sledovaném území i výskyty semihydromorfních půd, vázané obvykle na terénní deprese – typické pro půdy této skupiny je nejčastěji periodická stagnace povrchové vody. Mezi tyto skupiny patří pseudogleje, stagnogleje, fluvizemě nebo gleje. Velmi typickým fenoménem Šumavy jsou organozemě.
Hydrologicky náleží většina území k úmoří Severního moře, povodí Labe s hlavními řekami Vltavou a Otavou. Pouze malá část území při státní hranici spadá do povodí Dunaje, který ústí do Černého moře. Obě největší šumavské řeky pramení v oblasti šumavských plání v centrální části pohoří, vyznačující se množstvím vrchovišť.
Kromě přirozených toků se v území vyskytují umělé kanály a náhony. Vchynicko-tetovský plavební kanál slouží nyní pro potřeby elektrárny na Čeňkově Pile a v současnosti prakticky nefunkční Schwarzenberský kanál propojoval povodí Labe a Dunaje.
Dalšími umělými toky jsou derivační kanály MVE na řekách Teplá a Studená Vltava a Losenice.
Specifickým hydrologickým jevem na Šumavě jsou přirozená ledovcová jezera, vyskytující se v nadmořské výšce kolem 1000 m. Jedná se celkem o 8 ledovcových jezer (5 na území ČR, 3 v Německu).
Šumava se nachází v oblasti přechodného středoevropského klimatu a podle klimatického členění patří hlavní část pohoří do chladné klimatické oblasti.
Jen některé části níže položené patří do mírné teplé oblasti. Celkový ráz podnebí se nachází na rozhraní mezi kontinentálním a oceánským podnebím, kdy se projevují malé roční výkyvy teplot a rovnoměrné rozložení srážek během roku.
Teplota: průměr +6,0 °C (750 m n. m.); +3,0 °C (1300 m n. m.)
Teplotní rekord: Jezerní slať: – 41,6 °C (30. 1. 1987)
Srážky: min. 800 – 900 mm, max. 1600 mm (Březník)
Sníh: 40 – 150 cm, max. 120 – 150 dní
Vlhkost: 80% (mlha)
Vítr: západní – jihozápadní (5-8 m/s; max. 130-153 m/s)
Větrné bouře: 30-35 dní za rok
