Керченский полуостров в целом схож с местностью севернее Феодосии, но есть и особенности – в рельефе, метеорологической обстановке. Часть его территории представляет собой открытую плоскую равнину без древесной растительности (абсолютные высоты до 10 м), юго-восточная часть территории (село Китень – мыс Казантип) возвышенная (абсолютные высоты 40—100 м), расчлененная балками и промоинами. В основном же поверхность Керченского полуострова холмисто-грядовая. Высота гряд и холмов 40–90 м. Гребни гряд полуострова нередко с каменистыми обнажениями; склоны крутизной 10–20°, местами обрывистые или с каменистыми и щебеночными осыпями, расчленены оврагами и промоинами. Для Керченского полуострова характерно наличие большого количества пещер, подземных и открытых каменоломен, провалов. Наиболее крупные каменоломни (площадью до 100 тыс. кв. м), расположенные в окрестности Керчи, находятся не глубине от 3 до 50 м и имеют до 200 входов диаметром 2–3 м. В районе с. Ак-Монай – развитые каменоломни и несколько заброшенных карьеров по добыче строительного камня. Дорог на Керченском полуострове немало, но фактически все они – грунтовые. Движение автомобильного транспорта вне дорог затруднено сильной пересеченностью местности балками, оврагами, промоинами и сухими руслами рек. Но эти же свойства местности активно использовались немецко-румынскими войсками для оборудования оборонительных позиций.

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 °C) часто сменяются оттепелями: понижения температуры до -15 °C редки и непродолжительны (абсолютный минимум -26 °C). Снежный покров неустойчивый, держится 20–10 дней; толщина его 5—10 см. Весна (март – май) в первой половине прохладная, обычные дневные температуры +5—10 °C, ночью до конца апреля бывают заморозки. В мае тепло, в отдельные дни температура повышается до 29 °C. Осадков выпадает мало. Лето (июнь – сентябрь) жаркое, с ясной погодой. В июле – августе дневные температуры 25–26 °C, максимальная – до 35 °C. 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.