Ukształtowanie powierzchni. Brazylia jest położona na obszarze trzech regionów fizyczno-geograficznych: Wyżyny Brazylijskiej, Niziny Amazonki i Wyżyny Gujańskiej. Wyżyna Brazylijska zajmuje ponad połowę powierzchni kraju i ze względu na budowę geologiczną oraz ukształtowanie powierzchni dzieli się na mniejsze jednostki – płaskowyże: Atlantycki, Centralny i Południowy. W obrębie Płaskowyżu Atlantyckiego charakterystycznymi elementami rzeźby są pasma gór krawędziowych zbudowane ze skał krystalicznych, gdzie wysokości przekraczają 2000 m n.p.m. (m.in. Sierra do Mar, Sierra da Mantiqueria); najwyższy szczyt wyżyny, Pico da Banderia (2890 m n.p.m.), znajduje się w pasmie Serra do Caparaó; na Płaskowyżu Centralnym występują rozległe powierzchnie zrównań i pasma wzgórz ostańcowych (serras, chapadas) zbudowane z osadowych skał kredowych, rozcięte głębokimi dolinami dopływów Amazonki; Płaskowyż Południowy jest położony na obszarze tektonicznej niecki Parany, nachylonej ku południowemu zachodowi, ograniczony progiem bazaltowym od północny i wschodu. Na stromych obrzeżach Wyżyny Brazylijskiej powstały wodospady i  bystrza, m.in. na rzece Rio São Francisco i Rio Iguaçu. Na północ od Wyżyny Brazylijskiej, w tektonicznej niecce jest położona Nizina Amazonki; jej szerokość na zachodzie wynosi ok. 1500 km (w pobliżu granicy z Peru i Kolumbią), ku wschodowi zwęża się do ok. 200 km. Na zachodzie, w osi niziny, wysokości dochodzą do ok. 100 m n.p.m., na wschodzie obniżają się do poziomu morza. Powierzchnia Niziny Amazonki jest pocięta gęstą siecią rzek. Największy system tworzy Amazonka, a jej dolina w środkowym biegu przekracza 100 km szerokości. Rzeźba niziny jest mało urozmaicona, występuje tam kilka poziomów tarasów rzecznych z ciągami wałów przykorytowych oraz starorzecza. Pozostałe obszary nizinne zajmują w Brazylii niewielką powierzchnię; na zachodzie kraju, w dorzeczu Paragwaju, jest położona niska, podmokła równina Pantanal, zatapiana w porze deszczowej; zajmuje ona przedandyjskie zapadlisko zbudowane ze skał krystalicznych i mezozoicznych skał osadowych. Na północy, w granicach Brazylii, znajduje się południowa część Wyżyny Gujańskiej z brzeżnymi pasmami gór ostańcowych: Serra Pacaraima, Serra de Tumucumaque (Serra de Tumuc Humac), Serra Imeri z najwyższym szczytem Brazylii i wyżyny – Pico da Neblina (3014 m n.p.m.); wyżyna jest zbudowana głównie ze skał krystalicznych i piaskowców. Linia brzegowa, o długości ok. 7,5 tys. km słabo rozwinięta. Północna część wybrzeża Brazylii jest niska z licznymi małymi zatokami, częściowo podmokła, w wyniku procesów akumulacyjnych u ujścia Amazonki powstały liczne wyspy; w części środkowej, na skalistym wybrzeżu miejscami są widoczne tarasy morskie; na południu wybrzeże jest niskie z piaszczystymi mierzejami i jeziorami lagunowymi. Wzdłuż brzegu wysuniętego najbardziej na południe ciągnie się rafa koralowa, która rozwinęła się na zatopionym piaszczystym wale przybrzeżnym.

Klimat. Warunki klimatyczne Brazylii kształtują się pod wpływem mas powietrza z półkuli północnej (Wyż Azorski) i południowej (Wyż Południowoatlantycki), a także niżu równikowego oraz niemal równomiernego dopływu ciepła (do 20°S) w związku z położeniem kraju głównie w strefie równikowej. Wschodnie i południowo-wschodnie wybrzeża znajdują się pod wpływem stałego Wyżu Południowoatlantyckiego, natomiast północno-wschodnie – Wyżu Azorskiego. W północnej części Brazylii stale wieją wiatry północne i północno-wschodnie, a w części południowej - południowo-wschodnie i południowe. Na Wyżynie Brazylijskiej na północ od zwrotnika dominują wiatry z południowego wschodu, a na południe od zwrotnika - ze wschodu. Położenie strefy niżów międzyzwrotnikowych w ciągu roku zmienia się niewiele, zwłaszcza na zachód od 45°W. Obszar niskiego ciśnienia obejmuje od kwietnia do lipca Nizinę Amazonki, natomiast od października do stycznia - płaskowyż Planalto do Mato Grosso. Taki system cyrkulacji powoduje, że Nizina Amazonki staje się źródłowym obszarem mas bardzo ciepłego i wilgotnego powietrza równikowego, oddziałującego na wyżyny Gujańską i Brazylijską. Intensywna wymiana mas powietrza zachodzi nad obszarem Planalto do Mato Grosso, z północy wieje ciepłe i wilgotne el norte oraz z południa chłodne i suche pampero. W brazylijskiej części Wyżyny Gujańskiej i w Amazonii przez cały rok temperatura maksymalna osiąga 28-34°C, minimalna 16-22°C. Najbardziej zróżnicowana termicznie jest Wyżyna Brazylijska, ze względu na wysokości nad poziomem morza oraz suchość powietrza. Szczególnie wyróżnia się północno-wschodni region kraju z temperaturą maksymalną 32-36°C, minimalną 20-24°C. W pozostałych częściach wyżyny temperatura maksymalna od 26-30°C (styczeń) do 18-26°C (lipiec), minimalna odpowiednio od 14-18°C do 6-12°C, w najwyższych partiach poniżej 0°C. Jeszcze wyraźniejsze roczne zmiany temperatury występują na południu stanu Rio Grande do Sul. W styczniu średnia temperatura maksymalna na wybrzeżu wynosi poniżej 28°C, na zachodzie stanu wzrasta powyżej 32°C (absolutne maksimum 42°C); w lipcu na wybrzeżu ok. 16°C, w głębi lądu 20°C. W ciągu dnia najcieplej (cały rok ok. 30°C) jest na wybrzeżu między Belém a Zatoką Wszystkich Świętych, również noce są tam najcieplejsze – 20-24°C. Temperatury ujemne zdarzają się w najwyższych partiach wyżyny na południe od 20oS; najniższą temperaturę minimalną w Brazylii zanotowano w Xanxerê -11,6°C (w zachodniej Paranie). Roczna suma opadów w kraju wynosi od ok. 500 do 3600 mm. Największe, ponad 3200 mm, występują w części północno-zachodniej (Taraquá 3650 mm) i na wybrzeżu stanu Amapá (Clevelândia do Norte 3240 mm), z nasileniem od grudnia-stycznia do czerwca. Najmniej deszczu spada w północno-wschodniej Brazylii; wyjątkowo sucha jest dolina Rio São Francisco (tzw. Poligon Susz), w okolicy Remanso ok. 500 mm, na wybrzeżu stanu Rio Grande do Norte opady nie przekraczają 800 mm. Od Natalu do zwrotnika Koziorożca roczna suma opadów wynosi 1000-1200 mm, miejscami do 2000 mm. Na północy rozkład opadów w ciągu roku jest nierównomierny, głównie nasilają się w cieplejszym półroczu, tj. od października do maja; na południu miesięczne sumy opadów rozkładają się prawie równomiernie w ciągu całego roku. Nad Amazonią częstym zjawiskiem są burze, występujące przez ok. 100 dni w roku, a u ujścia Amazonki nawet przez 180 dni. Blisko 90% powierzchni Brazylii leży w strefie klimatów równikowych, w której wyróżniono 3 typy: klimat równikowy wybitnie wilgotny występuje w nizinnym stanie Amapá oraz w pasie między równikiem i 10oS (nie obejmuje Wyżyny Brazylijskiej), podobny klimat mają wschodnie wybrzeża od Natalu do zwrotnika; klimat równikowy wilgotny występuje na Wyżynie Gujańskiej, płaskowyżu Planalto do Mato Grosso i środkowej części Wyżyny Brazylijskiej (w najwyższych partiach zaznaczają się cechy górskie), klimat równikowy suchy – w północno-wschodniej Brazylii. Niemal cały pozostały obszar leży w strefie zwrotnikowej. Wybrzeża Atlantyku i całe wnętrze, z wyjątkiem najwyżej wzniesionych części o górskim klimacie pośrednim między wilgotnym i suchym, ma klimat wilgotny. Południowo-wschodni skraj Brazylii ma klimat podzwrotnikowy morski.

Wody. Terytorium Brazylii należy do zlewiska Oceanu Atlantyckiego i jest podzielone na dorzecza Amazonki, La Platy, Rio São Francisco oraz mniejszych rzek (Parnaíba, Doce, Paraíba i innych) uchodzących bezpośrednio do oceanu. Sieć rzeczna jest dobrze rozwinięta, zwłaszcza w północnej części kraju, na Nizinie Amazonki. Największy system tworzy Amazonka, która na odcinku od ujścia rzeki Rio Javari do ujścia rzeki Rio Negro nosi nazwę Rio Solimões. Amazonka przyjmuje liczne, zasobne w wodę dopływy, mające źródła w Andach (Juruá, Japurá, Purus, Madeira), na Wyżynie Brazylijskiej (Tapajós, Xingu) i na Wyżynie Gujańskiej (Trombetas, Paru). Południową część kraju (ok. 10% powierzchni) odwadniają rzeki dorzecza La Platy (mające źródła na Wyżynie Brazylijskiej); należą do niego: Parana ze wszystkimi lewymi dopływami i z Paragwajem (prawy dopływ), ponadto uchodzący do La Platy – Urugwaj. Największą rzeką uchodzącą wprost do Oceanu Atlantyckiego, a płynącą wyłącznie przez terytorium Brazylii, jest Rio São Francisco odwadniająca wschodnią część kraju (ok. 7% powierzchni). Na wielu rzekach spływających z Wyżyny Gujańskiej oraz z Wyżyny Brazylijskiej występują liczne progi i wodospady (m.in. Iguaçu). Rzeki Brazylii mają ogromny potencjał hydroenergetyczny, najlepiej wykorzystany w przypadku Parany, słabiej – Rio São Francisco, a tylko w niewielkim stopniu w dorzeczu Amazonki, co wiąże się z wysokimi kosztami budowy elektrowni wodnych, ale także protestami miejscowej ludności oraz organizacji (także międzynarodowych) zajmujących się ochroną środowiska Amazonii. Na wybrzeżu w południowej Brazylii występują jeziora lagunowe, największe Laguna dos Patos (ok. 10 tys. km²) oraz na pograniczu z Urugwajem – Mirim (2,5 tys. km²). Na Nizinie Amazonki, w dolinie Amazonki i jej dopływów, najliczniejsze są jeziora pochodzenia rzecznego (starorzecza). Podobną genezę mają jeziora w regionie Pantanal, w południowo-zachodniej Brazylii. Dużą powierzchnię zajmują sztuczne jeziora – zbiorniki (m.in. Represa de Itaipu, Represa de Sobradinho, Tucuruí) zbudowane na Paranie i jej dopływach oraz na Rio São Francisco, Tocantins i innych.