Địa hình
Nhật Bản là một quần đảo với trên 3.000 đảo được tạo thành từ các ngọn núi cao nổi lên từ một dãy núi nằm sâu dưới biển Thái Bình Dương, phía ngoài lục địa châu Á. Toàn bộ diện tích của Nhật Bản là 377.829 km2, tương đương với diện tích của Đức, Phần Lan hay Việt Nam. Honshu là đảo lớn nhất, chiếm 61% diện tích lãnh thổ quốc gia. Đảo lớn thứ hai là Hokkaido, thứ ba là Kyushu, thứ tư là Shikoku và thứ năm là Okinawa. Khoảng 80% diện tích Nhật Bản là vùng núi trong khi các vùng bình nguyên thường nhỏ và hẹp. Các cánh đồng được canh tác chiếm 12,3%, diện tích đất trồng cây ăn quả chiếm 1,1% và đất trồng cỏ chiếm 0,2% diện tích quốc gia. Ngược lại, rừng bao phủ tới 66,5% tổng diện tích đất.
Bờ biển Nhật Bản rất đa dạng và lồi lõm rõ rệt với vô số vịnh và bán đảo, nhưng cũng có những bãi biển dài hàng chục kilômét. Các dòng biển lạnh chảy xuống từ hướng Bắc gặp các dòng biển nóng chảy ngược lên từ phía Nam tại các vùng biển quanh quần đảo Nhật Bản, tạo thành vùng nước hoà trộn giữa các dòng biển. Tại khu vực dòng xoáy này, các chất phù sa không lắng xuống đáy đại dương, các loài sinh vật phù du phát triển và cá nhỏ sinh sôi tạo môi trường lý tưởng cho các loài cá sống ở cả các vùng nước lạnh và nước nóng. Một số loài chính bao gồm cá ngừ, cá thu, mực, cá mòi, cá cốc, cá trích và cá hồi. Sự đa dạng của các loài hải sản nước lạnh và nước nóng là một điều lý giải cho việc Nhật Bản là một trong những nước đánh bắt cá lớn nhất trên thế giới.
Dân cư
Hầu hết dân cư Nhật Bản sống ở những vùng đồng bằng nhỏ ven biển. Mật độ dân cư cao nhất tại các vùng đồng bằng duyên hải phía Thái Bình Dương. Tất cả những vùng này đều được công nghiệp hoá cao độ và có các chuỗi đô thị lớn. Năm 1920, khoảng 19% dân số Nhật Bản sống ở thành thị và trừ giai đoạn cuối của thời kỳ chiến tranh, con số này đã liên tục tăng lên tới tỷ lệ 78,1% vào năm 1995. Dân số tiếp tục tập trung ở một vài thành phố chủ yếu, đặc biệt ở các vùng đô thị của Tokyo, Osaka và Nagoya, với 43,6% dân số toàn quốc.
Nhiều thành phố ở Nhật Bản đã hình thành như các đô thị vây quanh thành quách vào khoảng đầu thế kỷ XVIII. Chúng được bố trí theo mô hình lý tưởng của quy hoạch thời bấy giờ. Một số khác được hình thành từ cuối thế kỷ XIX với các tuyến đường sắt và các khu thương mại mọc lên xung quanh ga xe lửa. Trong Chiến tranh thế giới thứ hai, hầu hết các tỉnh lỵ đều bị tàn phá, nước Nhật sau chiến tranh đã có cơ hội vô cùng tốt để thực hiện việc quy hoạch đô thị và xây dựng lại các thành phố theo một hệ thống mới. Thế nhưng trên thực tế chỉ có vài thành phố, đáng chú ý là Nagoya, đã được xây dựng lại theo phương pháp hoàn toàn mới dựa theo một bản quy hoạch tổng thể. Bộ mặt các đô thị nhìn chung đơn điệu. Các khối nhà bê tông cốt thép với nhiều nhà cao tầng đang mọc lên như nấm, bên cạnh nhiều ngôi nhà truyền thống bằng gỗ một hoặc hai tầng.
Khí hậu
Các dòng biển đóng vai trò quan trọng trong việc điều hoà nhiệt độ và khí hậu vùng duyên hải. Chính nhờ ảnh hưởng của các dòng biển mà khí hậu Nhật Bản tương đối ôn hoà. Bên cạnh bốn mùa mang những đặc điểm riêng, còn có mùa mưa đầu hè ảnh hưởng đến nhiều vùng và mùa bão bắt đầu từ hè nhưng tập trung vào mùa thu. Ngay từ thời xa xưa, nếp sống của người Nhật Bản đã gắn bó khăng khít với những biến động thời tiết này.
Dù có chung hình thái khí hậu như vậy, nhưng do quần đảo trải dài từ Bắc đến Nam lại có nhiều dãy núi nên khí hậu từng mùa ở mỗi vùng một khác. Một số vùng tương đối ấm ngay cả trong mùa đông. Vào tháng Giêng, nhiệt độ trung bình ở Okinawa là 160C. Trong khi đó, các vùng khác lại tương đối mát ngay cả mùa hè, chẳng hạn như Abashiri ở Hokkaido, nhiệt độ trung bình trong tháng 8 là 19,10C.
Nằm giữa lục địa Âu-Á và Thái Bình Dương, Nhật Bản nằm trên đường di chuyển của vùng khí áp thấp nên mưa bão thường xuyên xảy ra. Vì tất cả các yếu tố đó mà tỉ lệ thiên tai cao so với hầu hết các nước khác. Ngoài ra, các yếu tố xã hội cũng gây tác động và đặc biệt là khuếch đại ảnh hưởng của thiên tai. Với mật độ dân số cao, mỗi tấc đất đều bị con người sử dụng để xây dựng đô thị, nhà máy, khu dân cư, đường giao thông và đường sắt hoặc để canh tác. Hầu như mọi yếu tố về môi trường tự nhiên đều tiềm ẩn khả năng gây hại.
Động đất và núi lửa
Do quần đảo Nhật Bản nằm phía trên hai vùng địa chất thường xuyên tương tác là vành đai núi lửa Thái Bình Dương và khu vực địa chấn vành đai Thái Bình Dương nên lớp vỏ địa chấn phía dưới không bền vững khiến cho Nhật Bản có nhiều trận động đất hơn bất cứ nước nào trên thế giới. Hiện nay tại Nhật Bản có khoảng 80 núi lửa đang hoạt động. Nhiều ngọn núi lửa đang được theo dõi sát sao để tránh hiểm hoạ, rủi ro. Đỉnh Phú Sĩ nổi tiếng với vẻ đẹp hùng vĩ cũng là ngọn núi lửa đang hoạt động có khả năng phun trào và đang được kiểm soát. Những trận động đất đi kèm với hoạt động của núi lửa thường rất nhẹ ở mức con người không cảm nhận được, hoặc là những chấn động vừa và nhỏ không gây hại cho con người, nhưng là dấu hiệu quan trọng nói lên hoạt động của núi lửa.
Hàng năm chỉ riêng ở khu vực Tokyo xảy ra từ 40 đến 50 trận động đất mà con người có thể cảm nhận được, trong khi trung bình trên toàn quốc cứ 2 năm lại có một trận động đất mạnh gây tổn thất. Trên cả nước và các vùng lân cận hàng năm có khoảng 7.500 chấn động địa chấn, bao gồm cả những chấn động chỉ đo được bằng các phương tiện tinh vi nhất. Tuy nhiên, chỉ có khoảng 1.500 lần con người có thể cảm nhận được.
Hiện nay ở Nhật Bản đã có Luật Tiêu chuẩn xây dựng qui định tiêu chuẩn chống động đất trong xây dựng dân dụng để phòng tránh tác hại cho con người. Nhà cửa được thiết kế để chịu được các trận động đất lớn, tuy nhiên điều này không đủ để kiềm chế phản ứng của người dân trong trường hợp có động đất xảy ra bất thường tại thành phố. Việc nghiên cứu dự báo động đất bắt đầu vào nửa cuối thập kỷ 60 của thế kỷ XX nhằm mục đích dự báo động đất ở đất liền trên mức 7 độ địa chấn và ở biển trên mức 8 độ địa chấn.