Kondisi Geologi
Kuara dan mikaan, konglomerat kuarsa, batu lanau kuarsa, serpih kuarsa, breksi gunung api, tuf, lava, kerikil pasir, lempung, lumpur, pecahan koral, dan batu apung membentuk sebagian besar formasi geologi/tanah di kepulauan Karimunjawa. (Balai Taman Nasional 2004:7)
Topografi
Topographi Kepulauan Karimunjawa berupa pantai landai yang ditumbuhi oleh hutan mangrove. Terumbu karang pantai (Fringing reefs) mengelilingi pulau-pulau yang menyebabkan pantai terlindung dari gelombang. (Balai Taman Nasional 2004:7)
Dasar perairannya mengandung pasir dan lumpur. Di tengah perairan ada banyak karang yang muncul ke permukaan. Daratan kawasan Taman Nasional Karimunjawa adalah rendah dan bergelombang, dengan ketinggian antara 0-506m dpl. Disana terdapat dua bukit, yaitu: Bukit Gajah, dan Bukit Bendera yang merupakan puncak tertinggi dengan ketinggian +506m dpl. (Balai Taman Nasional 2004:7)
Hidrologi
Ada 5 mata air besar di Kawasan Taman Nasional Karimunjawa, yaitu; Kapuran (pancuran Belakang), Legon Goprak, Legon Lele, Cikmas dan Nyamplungan, yang dimanfaatkan untuk air minum dan memasak oleh masyarakat sekitarnya.(Balai Taman Nasional 2004:8)
Iklim
Rata rata curah hujan mencapai 3.000mm/tahun. Temperatur udara berkisar antara 30o-31oC pada musim panas. Bersamaan dengan itu bertiup angin barat yang kuat sehingga ada gelombang laut yang besar dan menjadikan musim ini sangat tidak menguntungkan bagi nelayan. Di bulan Desember- Februari bertiup angin barat. Gelombang laut besar terdapat pada bulan Desember-Februari dan bulan Juli- Agustus. (Balai Taman Nasional 2004:8)
Flora
Kawasan taman nasional Karimunjawa mempunyai 5 tipe ekosistem yaitu:
Ekosistem terumbu karang, padang lamun dan rumput laut, mangrove, hutan pantai serta hutan dataran rendah.Di dalam ekosistem terumbu karang ada 3 tipe terumbu, yaitu: terumbu karang pantai (fringing reef), penghalang (barrier reef) dan beberapa taka (patch reef). Akar Bahar/karang hitam (Anthipates spp.) dan karang musik/merah (Tubipora musica) keduanya hampir punah. Ada 3 tipe alga laut, yaitu: Chlorophyta (genera Caulerpa dan Halimeda), Phaeophyta (genera Padina, Sargassum dan Turbinaria) dan Rhodophyta (genera Euchema, Gracilloria, Gelidium, Hypena dan Acanthopora)
Alga laut tersebar di seluruh pulau sampai kedalaman 20m dan di seluruh perairan sampai kedalaman 25m.
Vegetasi hutan pantai di Taman nasional Karimunjawa antara lain adalah Ketapang (Terminalia cattapa), Cemara Laut (Casuarina Equisetifolia), Kepala (Cocos Nucifera), Jati Pasir (Scaerota Frustescens), Setigi (Pemphis Acidula) dan Waru laut (Hibiscus Tiliaceus)
Ekosistem hutan menempati ketinggian 0-500m dpl di Pulau Karimunjawa dan disana terdapat tumbuhan Dewa Daru (Fragravea Kauki) dan kalimosodo (Cordia Subcordata) yang ada jenis khas dan yang mulai langka. (Balai Taman Nasional 2004:8)
Fauna
Ada 2 jenis kelompok fauna di Taman Nasional Karimunjawa, yaitu hewan darat (terestrial) dan air (aquatik).
Jenis hewan darat umumnya adalah Rusa (Ceruus Timorensis), Kera Ekor Panjang (Macaca Fascicularis Karimodjawae) Trenggiling (Manis Javanica) dan Ular Edor (Calloselasma Rhodostoma). Jenis burungnya antara lain Pergam Ketanjar (Ducula Rosaceae), Trocokan (Picnonotus Govier var. Karimunjawa) dan Belet Karimunjawa (Psitacula Alexandri var. Karimunjwawa). Ada juga jenis burung migran seperti Trinil Pantai (Actitis Hypolaceus) dan Gajahan (Numenius Phaecapus). Untuk biota laut dan karang ada jenis Ikan Hias, Kepala Kambing (Cassis Comuta), Triton Terompet (Charonia Tritonis), Nautilus Berongga (Nautilus Pompilius), Batu Laga (Turbo Marmoratus), Lola (Trochus Niloticus), Kima Pasir (Hippopus Hippopus), Kima Besar (Tridacna Maxima), Kima Lubang (Tridacna Crocea), Kima Sisik (Tridacna Squamosa), Kima raksasa (Tridacna Gigas), Kima Selatan (Tridaena Devesa) dan Akar Bahar (Anthipates spp.) (Balai Taman Nasional 2004: 8)
(Lihat lampiran no.2 untuk jenis vegetasi dan bintang di Karimunjawa)
