Релеф
Релефът на община Каварна е равнинен до равнинно-хълмист, със слабо вертикална и хоризонтална разчлененост, преобладаващите наклони са от 3 до 5 градуса. В границите на общината попадат най-източните части на Дунавската равнина – южните части на Добруджанското плато, както и части от Черноморското крайбрежие – брегова ивица и шелф. Крайбрежието, което обхваща територията e с ясно изразени стари и съвременни абразионни и акумулационни процеси. Между нос Шабла и нос Калиакра абразията е образувала многобройни пещери, подводни и надводни клипи.
Една от най-разпространените акумулационни форми по крайбрежието е пясъчната плажна ивица. По крайбрежието са развити малки по размери плажни ивици с обща площ 74 000 кв.м. На брега на гр. Каварна е създадена изкуствена плажна ивица, която предпазва съществуващото свлачище от морската абразия.
Черноморския релеф е с различно широка, слабо наклонена на изток подводна платформа. Облакът на подводния релеф се обуславя от морски тераси на различни дълбочини, върху които са оформени различни по големина валове.
Климат
Община Каварна се отнася към областта на умерено-континенталния климат, който се формира под непосредственото влияние на Черно море. Характерна особеност на климата са малките количества валежи и ветровият режим – студени континентални северни въздушни маси през зимата.
Преобладаващата посока на вятъра в района на нос Калиакра, разположена в открит морски район, е от северната четвърт на хоризонта.
Скоростта на вятъра в района е най-висока през зимата и пролетта, когато достига 6,5 – 8 м/сек и най-ниска през лятото и есента – по-малка от 5 м/сек.
Средногодишната температура на въздуха е +11, 8о С. Районът е относително студен за неговата географска ширина със средни температури +0,8 оС през януари и 22,3оС – през юли. Годишната температурна амплитуда е 21,7 – 21,9 оС.
Районът спада към най-сухите райони на България. Общото средногодишно количество на валежите е в границите 411-480 мм. Максималните валежни суми за района на община Каварна се отбелязва през есента, минималните през пролетта и лятото.
Почви
Районът е изцяло зает от черноземни почви с техните разновидности – карбонатни, излужени и типични. Черноземните почви са с мощен хумусен хоризонт, плодородни, със слабо алкална до неутрална почвена реакция. В северната част на общината най-разпространен почвен тип са слабоизлужените и излужени черноземи, подходящи за развитие на почти всички земеделски култури. Типичните карбонатни и силноизлужените черноземи заемат сравнително малки площи, петнисто разположени. Подходящи са за отглеждане на всички земеделски култури. Рендзините (интразонални хумусно-карбонатни почви) са подходящ почвен тип за отглеждане на лозя. Черноземите се намират на север от рендзините, които заемат ивица край морето и са подходящи за технически и зърнено-фуражни култури. Тежките черноземи и карасолуци се срещат северозападно от с. Вранино. Подходящи са за отглеждане на царевица, слънчоглед, пшеница.
Подземни богатства
На територията на общината се намира част от Добруджанското каменовъглено находище с установени запаси от черни каменни въглища.
От нерудните полезни изкопаеми се добива само варовик от съществуващите кариери „Българево” (намира се между с. Българево и нос Калиакра, на 2 км югоизточно от с. Българево и 10 км от гр. Каварна) и „Крупен” (намира се на 1,5 км от с. Крупен).
При с. Българево е разкрито находище на природен газ. Находището има локално значение.
Води
Районът на общината съгласно физико-географското райониране попада в Добруджанската подобласт на Източна Дунавска равнина. Повърхностните води на сушата се отнасят към Черноморската водосборна област. В хидроложко отношение районът се отнася към подобласт с преобладаващо дъждовно подхранване и район с преобладаващо влияние на подпочвеното подхранване.
Общината е бедна на повърхностни водни ресурси на сушата – няма реки и езера.
Повърхностните води по принцип не са замърсени от производствени дейности.
В района на крайбрежната зона на гр. Каварна повърхностните води се формират от атмосферни валежи, повърхностни атмосферни води от водосборната област и от карстови извори. Безпрепятственото им оттичане се осигурява от естествените релефни форми /локални дерета/ по склоновете на Шейтан баир, Чаир бунар и хълм Чиракмана, като теренните води се вливат в Каварненски дол и долината “Кочбунар”, образуващи малки рекички, течащи почти през цялата година. Рекичките от двата дола се вливат естествено в Черно море.
Минерална вода е разкрита на дълбочина 1100 м в малмваланжския водоносен хоризонт, участък Каварна. Водата е слабо минерализирана, подходяща за ежедневна употреба. Има стабилен физико-химичен състав и се отнася към хидрокарбонатно-хлоридна, натриево-калциево-магнезиева вода. По качество се причислява към „трапезната вода“.
Растителност
Растителността в района е представена от запазени в слаба степен естествени, равнинни терени с преобладаване на мезоксеротермната растителност, представена предимно от луковична ливадина /Poa bulbosa L/, пасищен райграс /Lolium perenne L/, троскот /Cydon dactylon L/, белизма /Dichantium ischaemum/, садина /Crysopogon gryllus L./ и др., разпространени по мери, необработваеми земи, край пътища. В рамките на общината са разположени отделни лесозащитни пояси по високите равни тераси, върху черноземни почви, с доминиране на: цер /Quercus cerris L/, на места смесени с дръжкоцветен дъб /Quercus pedunculiflorae L/, летен дъб /Quercus robur L/, полски клен /Acer campestre L/, келяв габър, мъждрян и космат дъб. Покрай дерета и суходолия се срещат формации от полски бряст /Ulmus minor/, ясен /Fraxinus oxycarpae/, дръжкоцветен дъб /Quercus pedunculiflorae L/ и по слабо върби /Salix alba, Salix fragilis/. Естествено растящите насаждения са изключително от издънков произход. От изкуствено внесените видове най-голямо участие има акацията, след това гледичията, черния бор, шестила, клена, явора, ореха, сребролистната липа, евроамериканските тополи, копривката и др. От храстовите видове се срещат: дрян, глог, смрадлика, драка, шипка, кучи дрян, брадавичест и ръбест чашкодрян, птиче грозде, черна калина. Изкуствено внесени са: миризлива върба, тамарикс, златен дъжд, люляк. Тревната растителност е представена от типични за дъбовите гори видове: житни тревни, острица, ягода, поддъбиче, къпина, мащерка, коприва, жълт кантарион и др.
В рамките на общината естествените горски екосистеми заемат локални райони и полезащитни пояси, с доминиране на смесените широколистни гори с представени в тях в различна степен: видове дъб, цер, ясен, габър, чинар. Характерен елемент на крайградския ландшафт са полезащитните горски пояси.
Животински свят
Фауната, обитаваща територията на общината се характеризира с присъствието на специфични степни елементи. Най-многочислените видове в района са обикновената полевка, горските и домашни мишки. С ловностопанско значение е заека. Едрата бозайна фауна се характеризира с присъствието на специфични степни елементи, редки за нашата фауна. Особено внимание заслужават видрата, дивата котка, пъстрият и степният пор. Всички са застрашени видове на Европейския континент. Дивечовата фауна е представена от благороден елен, елен лопатар, сърна, муфлон, диви свине, зайци, лисици и др. От птиците се срещат яребица, монголски фазан, балкански кеклик, пъдпъдък, гривек и др.