Территория Удмуртии состоит из ряда возвышенностей и низменностей. Наивысшая точка — 332,6 метра, расположена на северо-востоке республики на Верхнекамской возвышенности. Самая низкая точка республики — 52 метра, в юго-западной части, почти на границе с Республикой Татарстан, в пойме реки Вятки.

Территория Удмуртии относится к бассейну реки Камы и имеет густую, хорошо развитую речную сеть. Общая протяжённость всех рек республики составляет приблизительно 30 тыс. км.

Большинство рек Удмуртской Республики имеет длину до 10 км — их количество превышает 7000. Количество средних (от 100 до 500 км) и крупных (более 500 км) — 17.

Обе крупнейшие реки Удмуртской Республики — Кама и Вятка — имеют истоки на севере республики, но через несколько километров покидают её территорию. Пройдя сотни километров, обе реки возвращаются в Удмуртию — на юго-востоке и юго-западе соответственно. Кама и Вятка оказали большое влияние на процесс освоения края, особенно русским населением.

Общая протяжённость Камы 1805 км, исток располагается у с. Кулига Кезского района Удмуртии и далее через Балезинский район протекает уже по территории Кировской области и Пермского края. Уже полноводная, Кама вновь возвращается на территорию Удмуртии в Воткинском районе и далее через Завьяловский, Сарапульский, Камбарский и Каракулинский районы Удмуртии продолжает своё течение по территории Татарстана до слияния с Волгой.

Вятка имеет протяжённость 1314 км, берёт своё начало в Ярском районе Удмуртии и практически сразу выходит за её территорию, протекая в основном по Кировской области. Возвращается река в нашу республику лишь на юго-западе Кизнерского района Удмуртии.

Ещё одна река, сыгравшая важную роль в освоении края – Чепца, имеет протяжённость 501 км и протекает по северным районам Удмуртии.

Удмуртская Республика находится в зоне внутриконтинентального климата, для которого характерны жаркое лето и холодные многоснежные зимы.

Среднегодовая температура на территории республики колеблется от 1,0 до 2,5 °C. Самый тёплый месяц года — июль (+17,5...+19 °C), самый холодный — январь (−14...−15 °C). Максимальные температуры достигают +38...+39 °C. Абсолютный минимум был зафиксирован 31 декабря 1978 года, когда температура опустилась ниже −50 °C. Период со среднесуточной температурой ниже 0 °C длится 160—175 дней, начинаясь в конце октября и заканчиваясь в начале апреля.

Среднегодовое количество осадков составляет 500—600 мм. Максимум осадков приходится на июль (62—74 мм), минимум — на февраль (24—32 мм). Больше всего увлажняется осадками северо-восточная часть республики, меньше всего — юго-западная. Вегетационный период длится около 150 дней.

Устойчивый снежный покров образуется в начале-середине ноября, самое позднее — в начале декабря. Максимальной величины его высота достигает в середине марта, в среднем — 50—60 см. Средняя продолжительность залегания снежного покрова составляет 160—175 дней.

С началом потепления климата 10-11 тыс. лет назад территория современной Удмуртии, будучи до этого приледниковой тундрой, стала покрываться хвойно-лиственным лесом. Начиная с распространения ели, сосны, пихты, берёзы и осины, по мере потепления климата удмуртские леса стали наполняться широколиственными породами, такими как дуб и вяз.

На территории Удмуртской Республики выделено несколько охраняемых природных зон:

  • Национальный парк «Нечкинский», располагающийся на побережье реки Камы;
  • Природный парк «Шаркан» (Шарканский район);
  • Природный парк «Усть-Бельск» (Каракулинский район);
  • Государственный природный заказник «Кокманский» (Красногорский район);
  • Государственный природный ботанический заказник «Андреевский сосновый бор» (Красногорский район), и ряд иных заказников и особо охраняемых природных территорий и памятников природы Удмуртии.