Географическое положение. Наиболее крупные острова, входящие в состав архипелага,— Баффинова Земля (476 тыс. км2), остров Элсмир (203.тыс. км2) и остров Виктория (213,8 тыс. км2). К этому региону следует также отнести выступающие далеко на север полуострова Бутия и Мелвилл. На острове Батерст в центральной части архипелага располагается один из двух главных магнитных полюсов Земли (77° 36' с.ш. 102° 48' з.д.) (смотрите карту физико-географического районирования Северной Америки со ссылками на фотографии природы данного региона).
Межостровное море Баффина имеет слабую связь с Северным Ледовитым океаном, а на юге свободно сообщается с акваториями Атлантики. Поэтому температура воды на его поверхности летом повышается до 5 °С, хотя в высоких широтах поверхность морей слабо нагревается даже летом, и большое количество тепла тратится на таяние льдов. Большую часть года море Баффина покрыто плавучим и неподвижным сплоченным льдом, но к середине августа площадь свободной воды занимает почти 80 % пространства моря. Проливы между островами архипелага покрыты льдом 9-10 мес. в году. Особенность ледовых условий моря Баффина — большое количество айсбергов, отделяющихся в основном от ледников западного побережья Гренландии.
Самое северное из всех арктических морей — море Линкольна — целиком расположено севернее 80° с.ш. Здесь господствуют суровые климатические условия с низкими температурами, сильными ветрами и небольшим количеством осадков. Температура воды на поверхности моря повсюду имеет отрицательные значения (от -1,8 °С зимой до -1 °С летом). За исключением 1-2 летних месяцев море полностью покрыто льдом.
Геологическое строение. Острова Канадского Арктического архипелага недавно отделились от материка. Возможно, многие проливы между ними представляют собой затопленные речные долины, пересекавшие существовавшую еще в конце неогена сушу. О недавних тектонических движениях свидетельствуют часто повторяющиеся землетрясения и выходы горячих источников, обнаруженные на некоторых островах.
Учитывая геолого-тектонические и геоморфологические особенности, архипелаг можно разделить на три части, продолжающие соответствующие структурные зоны материка.
Рельеф. Южная и восточная части Баффиновой Земли, восток острова Девон и юго-восток острова Элсмир представляют собой древнее кристаллическое нагорье (продолжение Канадского щита). Высоты там достигают 1500-2500 м, крутые скалистые склоны подходят к самому побережью и обрываются к фьордам. Около восточных побережий крупных островов много мелких скалистых островков, на которых видны следы работы ледника.
Горы занимают также север острова Элсмир и остров Аксель-Хейберг, но они принадлежат к нижнепалеозойским складчатым сооружениям, продолжающим горы Восточной Гренландии (Иннуитская система).
Вся западная часть архипелага, начиная от Баффиновой Земли и острова Девон, относится к Северо-Американской плите и имеет равнинный рельеф со сравнительно небольшими высотами. Плоские плато, сложенные горизонтально залегающими осадочными породами, обрываются к многочисленным заливам.В рельефе островов повсюду видны следы воздействия древнего и современного оледенений. В некоторых районах архипелага современное оледенение представлено обширными фирновыми полями, долинными и каровыми ледниками. На острове Элсмир толщина фирнового покрова достигает 600 м. Крупные фирновые поля, дающие начало долинным ледникам, есть также на островах Аксель-Хейберг, Девон и на Баффиновой Земле. На севере архипелага имеются шельфовые ледники, в западной части ледников нет. Это связано с большой сухостью климата и меньшими абсолютными высотами.
Полезные ископаемые. Недра островов Канадского Арктического архипелага располагают значительными минеральными ресурсами, добыча которых сдерживается отдаленностью и труднодоступностью территории. Разработка полезных ископаемых для хрупкой арктической природы чревата негативными экологическими последствиями. В небольших рудниках на севере Баффиновой Земли добывается железная руда, на острове Девон — свинец. Западный шельф и острова (Мелвилл, Батерст и др.) перспективны в отношении нефти и газа (Сведрупский бассейн). Однако даже разведочное бурение привело к значительному загрязнению и нанесло ущерб крайне уязвимым арктическим экосистемам, после чего работы на арктическом шельфе были приостановлены.
Климатические условия. Климат архипелага суровый, причем, несмотря на островное положение, почти везде резко континентальный