海岸山脈受菲律賓火山島弧擠壓抬升,岩層主要為安山岩、礫石層和砂頁岩,以及由火山碎屑沉積的白色凝灰岩,經強烈風浪積年累月沖刷,形成海蝕凹壁、壺穴、平台等地形。
黑潮是太平洋環流中一獨特的洋流,將來自熱帶的溫暖海水沿東亞島弧流動,帶往寒冷的北極區域;因所含的雜質和營養鹽較少,陽光不易被反射回去,所以潮水表面看起來是黑色的,名為「黑潮」。
花蓮日照充足,年日照時數為1280小時,五月至九月夏天時節日照時數較高,二月最低。其中七、八月日照率大於50%,來到花蓮時,記得要做好防曬工作,減少紫外線傷害。此環境十分適合栽種農產品,瓜果類因為蒸發量高,特別香甜,尤其花蓮大西瓜更是全台首屈一指的美味。氣候。
冬季時,東北季風從太平洋帶來大量的濕冷水氣,使花蓮少有旱季,降水充沛;夏季盛行西南季風,多半被中央山脈攔阻,所以夏季極為悶熱,當高溫時季風翻越中央山脈吹向花蓮,熱風吹在身上彷彿烈焰纏繞,稱為「焚風」,是特殊的氣候現象。
花蓮受季風和太平洋氣旋影響,年雨量約兩千毫米,相當充足;雨季長達兩百六十多天,屬多雨氣候,夏季經常可見午後雷陣雨和暴雨;冬季花蓮並不缺乏降水,高海拔地區甚至可能下雪,每每吸引大量遊客上山賞雪。
七八月時經常有太平洋熱帶氣旋於菲律賓外海發展成颱風,台灣東部首當其衝,也因此花蓮在夏季常受狂風暴雨侵襲,西部則有中央山脈屏障,影響相對較小。
花蓮地質基本上以第三系之變質岩構成中央山脈的東側為主,其中最有名的就是「清水斷崖」了,清水斷崖是東岸的一大奇景,大多由大理岩和片麻岩構成,堅硬且固實,造就了雄偉的垂直地形。
太魯閣由變質岩組成,是台灣最古老的岩石,經歷多次造山運動,沿途都是頁理已發生褶皺的岩層,在迂迴的九曲洞裡,可眺望太魯閣兩側的磅礡氣勢,俯瞰則是立霧溪河床切入大理岩中,形成的V形峽谷,蔚為壯觀。
花東縱谷位於板塊邊界,河川於中央山脈與海岸山脈東西分流,構成縱橫交織的河流,從中、上游沖刷礫石往下游和出海口沉積,原先的谷地經過大小河流的作用,砂礫堆積形成寬大的沖積扇平原。