格陵兰岛位于北美洲的东北部，介于北冰洋和大西洋之间，东临格陵兰海，西濒巴芬湾，东隔丹麦海峡与冰岛相望，西南隔戴维斯海峡、西北隔史密斯、罗布森海峡分别同加拿大的巴芬岛及埃尔斯米尔岛相对。南北长约2，700公里，东西宽约1，100公里，面积217.56万平方公里，为世界第一大岛。因其面积比一般岛屿大得多，在地理上是一个独立的单元，常被称为格陵兰次大陆。海岸线全长约35，000多公里，曲折而多峡湾。

　　格陵兰岛的地质构造基础，大部分属加拿大地盾的东北部，长期经受外力侵蚀，曾一度准平原化。第三纪又发生大面积上升，但中部下陷，所以在地形上表现为一个向中部低倾的高原。前寒武纪基底在北部和南部出露，形成高大的结晶岩山体；中部覆有玄武岩熔岩层，这是在第三纪伴随上升和断裂活动时喷发的。格陵兰岛的东缘和北缘属古生代褶皱带，有些地段褶皱山拔立于冰原之上，形成所谓冰原岛峰，山地受冰川侵蚀，具有尖峭的阿尔卑斯型外貌特征。该岛有80％的面积位于北极圈内，其北端的莫里斯—杰苏普角（北纬83°39′），是北半球陆地最接近极地的地方。

　　格陵兰岛气候酷寒，除西南部和东南部沿海地区因受北大西洋和西格陵兰暖流的影响，属海洋性极地苔原气候外，其它广大地区属大陆性极地冰原气候。最冷月平均气温，南部为-7℃，北部为-36℃，中部为-47℃（绝对最低达-70℃）；夏季平均气温，南部沿海为10℃，西北部沿海为3℃，中部为-12℃。年降水量，东南沿海为500～1，000毫米，中部为300～400毫米，北部为100～250毫米，以降雪为主。在北部每年有长达四个多月的极昼和四个多月的极夜现象。

　　“格陵兰”意为“绿色的土地”。但实际上到处是冰天雪地，全岛有84％的面积为巨厚的冰层所覆盖。主要可分为冰原（冰盾）、独立的冰盖、山谷冰川和冰棚，总面积为183.4万平方公里。其中格陵兰冰原的面积即达172.6万平方公里，约占全岛面积的79％。冰原上唯一的点缀是个别高耸入云的黑色山峰，其高度大多超过3，000米，岛上冰层的平均厚度为1，600米，最大厚度达3，400米，冰的容积为260万立方公里，约当于235万立方公里的水。据推算，这些冰如果全部融化，整个地球的海面就会升高6.5米。实际上，岛中部冰层最厚的地方，恰是下伏岩层最低之处。全岛被巨厚冰层覆盖的陆地中，约有三分之一已低于海平面，因此，格陵兰岛若失掉上覆的厚冰，它就象一只漂浮在海洋上的椭园形的盆。

　　在格陵兰岛沿海有一条没被冰雪覆盖的狭窄地带，称无冰区，其面积约有38.3万平方公里。最大的无冰区，不在较暖的南部，而在北部的佩里兰德地区，那里气候干寒，风暴多，形成一片荒漠，有“北极撒哈拉”之称。气候较温和湿润的西南部，属森林苔原带，但树木（桦、柳、赤杨等）都很矮小。其它海岸无冰区均属石质荒漠与石质苔原。