Казахстан является первой по величине после РСФСР республикой Советского Союза. Его территория простирается почти на 3000 км — от Каспийского моря до границы с КНР, имеет сложное устройство поверхности. С юга и востока ее обрамляют мощные горные системы Тянь-Шаня, Джунгарии, Тарбагатая — Саура и Алтая. Многие хребты здесь покрыты вечными снежниками и ледниками. На юго-востоке страны, в районе величественного горного узла Хан-Тенгри имеются вершины, превышающие 6000 и даже 7000 м, а на западе раскинулись обширные низменности и глубочайшая впадина Карагие, дно которой на 132 м ниже уровня Мирового океана.
В центральной части страны рельеф мелкосопочный, с денудационными и аккумулятивными равнинами. Наибольшие высоты достигают 1500 м и находятся на широте Балхаш-Иртышского водораздела. К периферии отметки снижаются до 300—200 м. На западе плоскодонная Тур г а иска я ложбина отделяет мелкосопочник от меридионально вытянутых увалов Южного Урала и Мугоджар, юго-западнее которых расположена Прикаспийская низменность. Между Каспием и Аралом выделяется безводное плато Устюрт, ограниченное высокими обрывами — чинками.
На равнинах и в межгорных впадинах встречаются озера с пресной и солоноватой водой. Самые крупные из них Аральское, Балхаш, Зайсан, Тенгиз, Алаколь, Маркаколь. Наиболее полноводными реками, принадлежащими как внутренним бассейнам, так и Северному ледовитому океану, являются Иртыш, Ишим, Урал, Эмба, Шидерты, Селеты, Оленты, Чар, Аягуз, Лепсы, Аксу, Каратал, Или, Чу, Сарысу, Сырдарья, а у северо-западной границы республики течет Волга.
Климат Казахстана резко континентальный с отчетливо выраженной широтной зональностью, усложненной в горных районах. Средняя температура января на севере —18°, к югу возрастает до —6° и даже —3°. В жаркое летнее время (июль) температура воздуха на севере +19°, на юге +30°. Различно и среднегодовое количество выпадающих атмосферных осадков. В большинстве областей оно равно 300—400, но в высокогорных районах достигает 1600—1800 мм, а в таких пустынях, как Прибалхашье, Бетпак-Дала, Кызылкумы, осадков выпадает всего 150—200, иногда менее 100 мм за год.
Климатические и орографические особенности страны обусловили четко выраженную зональность по широте и высотную поясность в расположении почв и растительного покрова. Севернее параллели 52° с. ш. распространены черноземы, а южнее ее — каштановые бурые и серо-бурые почвы, чередующиеся с почвами песчаными, солончаковыми, такыровидными. Существенно меняется состав почв и растительности от подножья горных хребтов к их вершинам вплоть до субальпийских и альпийских, выше которых господствуют голые скалы, лишь местами покрытые лишайниками, фирновые поля и ледники.
В последние десятилетия природные условия заметно изменились в результате хозяйственной деятельности человека (возведение многочисленных ирригационных сооружений, каналов и водохранилищ, освоение целинных и залежных земель, широкое развитие садоводства и огородничества) и теперь облик земли меняется очень быстро.