Ukształtowanie powierzchni. Izrael leży na obszarze Wyżyny Syryjsko-Palestyńskiej i z wyjątkiem wąskiego pasa nizin nadmorskich jest krajem wyżynno-górzystym o charakterystycznym południkowym układzie czterech głównych regionów geograficznych; są to: Równina Nadbrzeżna, strefa wyżyn i gór, Dolina Jordanu oraz Negew. Wzdłuż wybrzeża Morza Śródziemnego, od granicy z Libanem po wyżynę Negew, ciągnie się na długości 185 km i szerokości do 40 km Równina Nadbrzeżna, obejmująca niziny: Zewelun (na północy), Saron (między Hajfą a Tel Awiwem-Jafą) i Hashefela (na południu). Płaską powierzchnię równiny, pokrytą osadami morskimi i rzecznymi, urozmaicają pagórki o wysokości do 100 m n.p.m. Wybrzeże Morza Śródziemnego (długość 273 km), z szerokimi piaszczystymi plażami i wałami wydm nadmorskich, jest pozbawione większych zatok i półwyspów, poza zatoką Mifraẕ Ḫefa (Hajfy) na północy; w miejscu, gdzie wapienne pasmo gór Karmel opada do zatoki, brzeg jest wysoki i stromy. Między Równiną Nadbrzeżną na zachodzie a Doliną Jordanu na wschodzie są położone wyżynno-górzyste krainy: Galilea (na północy), Samaria, Judea (na południu); większość obszaru Samarii i Judei należy do Zachodniego Brzegu (Jordanu), okupowanego przez Izrael od 1967 r. Przeciętna wysokość wyżyn i gór, zbudowanych głównie z wapieni i dolomitów, wynosi 500-600 m n.p.m., maksymalna przekracza 1000 m n.p.m., m.in.: w Górach Judzkich oraz w Górach Galilejskich, z najwyższym szczytem kraju Hare Meron (1208 m n.p.m.). Galileę od Samarii oddziela równina Ezdrelon, łącząca Równinę Nadbrzeżną z Doliną Jordanu – jednym z najgłębszych zapadlisk tektonicznych na Ziemi. Stanowi on północne odgałęzienie wielkiego systemu ryftów, biegnących przez Afrykę Wschodnią, Morze Czerwone i Zatokę Akaba. W północnej części Doliny Jordanu znajduje się Jezioro Tyberiadzkie i dolina rzeki Jordan, w południowej – Morze Martwe oraz sucha dolina Wādi al-ʼAraba, dochodząca do Zatoki Akaba. Różnica wysokości między strefami krawędziowymi rowu a dnem zapadliska (dno Morza Martwego, ok. 800 m p.p.m.) przekracza 2000 m. Położona na południu pustynna wyżyna Negew zajmuje ok. 50% powierzchni kraju. Przeważa krajobraz pustyni kamienistej, jedynie na północnym wschodzie występuje piaszczysta pustynia Haluza z ciągami wydm. W środkowej części Negewu pasma górskie, najwyższe Makhtesh Har Ramon ze szczytem Ramon (1035 m n.p.m.). Na północnym wschodzie kraju wznosi się bazaltowe pasmo Wzgórz Golan, okupowanych przez Izrael od 1967 r.

Klimat. Izrael jest położony w strefie klimatów podzwrotnikowych i zwrotnikowych. Klimat podzwrotnikowy morski występuje na skrajnej północy; pośredni między morskim a kontynentalnym na Równinie Nadbrzeżnej i zachodniej części obszarów wyżynnych. Dolina Jordanu i Negew mają klimat zwrotnikowy kontynentalny suchy i skrajnie suchy. Roczna suma opadów maleje ku wschodowi i południowi, rośnie wraz z wysokością nad poziomem morza, jest też większa na dowietrznych stokach zachodnich. Ponad 1000 mm opadów rocznie spada w północnej i środkowej Galilei, na Równinie Nadbrzeżnej od 500-600 mm na północy do 100 mm i mniej na południu, w Dolinie Jordanu od 520 mm na północy do 100 mm i poniżej w strefie Morza Martwego i zaledwie 30 mm nad Zatoką Akaba; w całym Negewie poniżej 100 mm. Pora opadowa od listopada do marca z maksimum w okresie styczeń-luty; w Jerozolimie 2-3 razy w roku może padać śnieg, w górach częściej. W styczniu temperatura maksymalna od 9°C w Górach Galilejskich do 21°C nad Zatoką Akaba, minimalna odpowiednio od 4 do 9°C, skrajnie: -1°C w Tel Awiwie-Jafie, -4°C w Jerozolimie. W lipcu-sierpniu temperatura maksymalna od 29°C na Równinie Nadbrzeżnej, do 33-39°C w Dolinie Jordanu i 40°C (skrajnie 47°C) nad Zatoką Akaba, temperatura minimalna w tym czasie 22-25°C. Upały łagodzi na wybrzeżu bryza morska, nad Jeziorem Tyberiadzkim i Morzem Martwym – bryza jeziorna, potęguje gorący, suchy i niosący duże ilości pyłu wiatr ze wschodu, zwany szaraw.

Wody. Zasoby wód powierzchniowych są małe, tworzą je nieliczne rzeki stałe, z których największe to Jordan z Jarmukiem oraz Jezioro Tyberiadzkie, Morze Martwe i cieki okresowe na południu. Jordan (długość 330 km) powstaje z połączenia strumieni: Hasbani, Banijas i Dan (najwydajniejszy), wypływających w masywie Hermon w górach Antyliban i łączących się na obszarze Izraela, 6 km na południe od granicy izraelsko-syryjskiej. W górnym biegu tworzy charakterystyczne progi, a następnie przepływa Jezioro Tyberiadzkie, poniżej którego przyjmuje główny dopływ Jarmuk; w dolnym biegu uchodzi do Morza Martwego, silnie meandrując; na znacznej długości jest rzeką graniczną między Autonomią Palestyńską a Jordanią. Jezioro Tyberiadzkie (powierzchnia 165 km²) to najniżej położone (213 m p.p.m.) słodkowodne jezioro na Ziemi; retencjonuje około 538 mln m³ wody. Słone (średnie zasolenie 26%; 22% na powierzchni, 36% na głębokości 50 m), bezodpływowe jezioro Morze Martwe o powierzchni 1050 km² pod koniec XX wieku, w 2019 r. – 605 km², leży w największej depresji na Ziemi – zwierciadło wody na wysokości ok. 433,5 m p.p.m. (stan na 2019 r.); kryptodepresja sięga 817 m p.p.m. W ostatnich latach poziom wody w jeziorze obniża się o ok. 1-1,5 m rocznie, w wyniku wysokiego parowania oraz intensywnego poboru wód Jordanu do nawodnień. Całkowite zasoby wód podziemnych w Izraelu ocenia się na 2250 mln m³, największe znajdują się w strefie nadmorskiej, skąd eksploatuje się ok. 300-350 mln m³ wody rocznie, oraz w wyżynno-górzystej części kraju (ok. 400 mln m³ rocznie). W dolinie Wādi al-ʼAraba wodę pitną uzyskuje się z odsalania wód gruntowych zalegających w osadach nubijskich piaskowców. W kraju pracuje ok. 40 odsalarni wód słonych i słonawych. Rocznie uzyskuje się 1,1 mln m³ wody, w tym 60% z wód podziemnych, pozostałą część z rzek i Jeziora Tyberiadzkiego. Brakuje minimum 100 tys. m³ wody na potrzeby gospodarki, mimo powtórnego wykorzystywania wód ściekowych (80% ścieków jest oczyszczanych) do nawodnień.