Η γεωγραφία και το κλίμα του νησιού της Σάμου είναι μοναδικά.

Η Σάμος ανήκει στο σύμπλεγμα των Σποράδων και βρίσκεται τοποθετημένη στα ανατολικά του Αιγαίου πελάγους και απέχει περίπου 1200 μέτρα από τα παράλια της Τουρκίας. Είναι ένα καταπράσινο νησί με ειδυλλιακούς κόλπους και αμμουδερές αλλά και βραχώδεις παραλίες. Η βλάστηση φτάνει μέχρι τη θάλασσα. Έχει έκταση 477 τετραγωνικά χιλιόμετρα, μήκος 45 χιλιόμετρα και πλάτος 19 χιλιόμετρα, ενώ οι ακτές της έχουν μήκος 141 χιλιόμετρα.

Το μικρότερο μέρος του νησιού είναι πεδινό στα νότια του νησιού, ενώ το μεγαλύτερο μέρος του αποτελείται από δύο βουνά, τον βραχώδη και άγριο Κέρκη στα δυτικά (ύψους 1443 μέτρων) και την καταπράσινη Άμπελο ή αλλιώς Καρβούνη στα ανατολικά (ύψους 1160 μέτρων). Στον Κέρκη συναντάμε πλήθος σπηλαίων, άλλες αφιερωμένες στον Χριστιανισμό και άλλες μνημείο της ένδοξης αρχαιότητας του νησιού. Σημαντικότερες από αυτές την σπηλιά του Κακοπέρατου, το σπήλαιο του Πυθαγόρα, η σπηλιά της Παναγιάς της Μακρινής, η σπηλιά Καντήλι, η σπηλιά της Σαραντασκαλιώτισσας και η Τρύπα του Πανάρετου.

Περιορισμένες είναι οι μεταβολές που παρατηρούνται στην θερμοκρασία του νησιού, τόσο μέσα στην ημέρα όσο και κατά τη διάρκεια του έτους.  Οι ελάχιστες τιμές στις θερμοκρασίες σπάνια αγγίζουν το μηδέν, ενώ η μέγιστη θερμοκρασία που έχει σημειωθεί στον Μετεωρολογικό σταθμό της Σάμου ήταν 38,0^ο C.

Η πλούσια βλάστηση και τα βουνά της Σάμου είναι η αιτία για τις πολλές βροχές, που παρατηρούνται κυρίως το χειμώνα. Ο μέσος όρος βροχομετρικού ύψους ανέρχεται στα 918,3 χιλιοστά. Κατά τον μήνα Δεκέμβριο λαμβάνει χώρα το 23% του ετήσιου όγκου βροχόπτωσης. Όλο το χειμώνα πέφτει το 60% των βροχοπτώσεων,  ενώ το καλοκαίρι είναι άβροχο σχεδόν, με μόλις 4 % των βροχοπτώσεων. Το υπόλοιπο 36% πέφτει στις αρχές της Άνοιξης ή στα τέλη του Φθινοπώρου. Από τα τέλη της Άνοιξης έως τις αρχές του Φθινοπώρου οι βροχές είναι ελάχιστες αλλά συχνά επιζήμιες για τις αγροτικές καλλιέργειες, κυρίως την Άνοιξη.

Επικρατούν κυρίως βορινοί άνεμοι, ή αλλιώς μελτέμια, κατά τους θερινούς μήνες σχεδόν ακατάπαυστα, ενώ οι νότιοι άνεμοι φέρνουν μαζί τους και τις περισσότερες βροχές, κατά τους χειμερινούς μήνες.

Το νησί δεν έχει ποτάμια αλλά έχει πολλές πηγές χάρη στα βουνά και τις βροχές της.

Λόγο της απουσίας βροχοπτώσεων κατά τους θερινούς μήνες, η Σάμος φημίζεται παγκοσμίως για την ηλιοφάνεια της, κατέχοντας το πανευρωπαικό ρεκόρ των 3300 ωρών ηλιοφάνειας τον χρόνο, και  κυρίως για τα μαγευτικά Ηλιοβασιλέματα της.