Geologia e relevo. O estado de Pernambuco exibe relevo modesto, de altitudes pouco elevadas e predomínio da topografia plana ou regular. Estão abaixo de 600m de altitude 76% do território estadual, e entre 300 e 600m, 62%. Compõem o quadro morfológico três unidades: a baixada litorânea, o planalto da Borborema e o pediplano cristalino.
Na baixada litorânea distinguem-se, de leste para oeste: praias, protegidas pelos recifes; uma faixa de tabuleiros areníticos, com quarenta a sessenta metros de altura; e a faixa de terrenos cristalinos talhados em colinas, que se alteiam suavemente para oeste até alcançar 200m junto ao sopé da escarpa da Borborema. Tanto a faixa de tabuleiros como a de colinas são cortadas transversalmente por vales largos onde se abrigam amplas várzeas (planícies aluviais). Fortes contrastes observam-se entre os solos pobres dos tabuleiros e os solos mais ricos das colinas e várzeas (massapê). Nos dois últimos repousa a aptidão do litoral pernambucano para o cultivo da cana-de-açúcar, base de sua economia agrícola.
O planalto da Borborema ergue-se a cerca de setenta quilômetros do litoral. Seu rebordo oriental, escarpado, domina a baixada litorânea com um desnível de 300m, o que lhe confere ao topo uma altitude de 500m sobre o nível do mar. Para o interior, o planalto ainda se alteia mais e alcança 800m em seu centro, donde passa a baixar até atingir 600m junto ao rebordo ocidental. Apresenta, assim, pronunciado abaulamento. Diferem consideravelmente as topografias da porção oriental e da porção ocidental. A leste, erguem-se sobre a superfície do planalto cristas de leste para oeste, separadas por vales, que configuram parcos relevos de 300m.
A oeste domina relevo regular, ligeiramente inclinado para o sul, em direção ao rio São Francisco, e limitado a oeste por rebordo de traçado tortuoso. Aproximadamente no centro-sul do planalto eleva-se o maciço dômico de Garanhuns, que supera a altitude de mil metros.
O pediplano cristalino estende-se além do rebordo ocidental do planalto. Seu relevo regular, com nível entre 300 e 400m, é dominado quer por relevos sedimentares (restos do capeamento que revestia toda a área anteriormente), quer por pequenas serras de caráter residual.
Clima. Dois tipos climáticos caracterizam o estado, os climas As' e BSh de Köppen. O clima As', tropical, com chuvas de outono-inverno, domina a porção oriental do estado. Registra temperaturas médias anuais de 25o C e pluviosidade de 1.500mm anuais. O clima BSh, semi-árido quente, domina as porções central e ocidental do estado. Registra temperaturas médias anuais de 25o C no oeste e 23o C no centro do estado, onde a maior altitude reduz a temperatura. A pluviosidade, que cai rapidamente do litoral para o interior, mantém-se sempre abaixo de 600mm anuais. O vale do São Francisco registra os totais mais baixos, menos de 500mm.
As chuvas ocorrem no verão, e os invernos, na maior parte da área, são secos. Apenas na zona de transição para clima mais úmido, do litoral, o período chuvoso ocorre no outono-inverno. Uma acentuada irregularidade caracteriza a pluviosidade na zona de domínio desse tipo climático, com anos em que a estação chuvosa não se produz ou se faz escassa e tardia. Desencadeia-se, então, a crise econômico-social causada pela seca.
Em Pernambuco, como nos demais estados do Nordeste litorâneo, observa-se uma bem marcada zona de transição entre o clima seco do interior e o clima úmido da costa: é a zona do agreste, na qual se verificam ainda algumas áreas mais úmidas, os brejos, resultantes de uma pluviosidade mais copiosa, ligada a chuvas de relevo de caráter local.
Vegetação. Revestem o estado a floresta tropical perene, a floresta tropical semidecídua (agreste) e a caatinga. A floresta tropical recobria outrora toda a região situada a leste da encosta oriental da Borborema, razão pela qual a região passou a denominar-se zona da mata. Atualmente pouco resta da vegetação primitiva, que deu lugar a campos de cultura e pastagens artificiais.
A área de transição entre os climas úmido e semi-árido é revestida por vegetação florestal peculiar, onde se misturam espécies da floresta atlântica e da caatinga. É a vegetação do agreste, que também dá nome à região. Finalmente no resto do estado, isto é, no interior, domina a caatinga, característica do sertão.
Hidrografia. Dois domínios hidrográficos dividem Pernambuco. O primeiro compreende pequenas bacias hidrográficas independentes, formadas por rios que correm diretamente para o Atlântico: as bacias dos rios Goiana, Capibaribe, Ipojuca, Camarajibe e Una. O segundo domínio é constituído pela porção pernambucana da bacia do rio São Francisco: integram-no pequenos afluentes da margem esquerda, entre os quais o Moxotó e o Pajeú. O São Francisco forma a divisa entre Pernambuco e a Bahia. Com exceção do São Francisco e dos rios litorâneos, todos os rios de Pernambuco têm regimes temporários: fluem só na estação chuvosa.
