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마리아나의 경관은 다양하다. 최남단의 로타 섬은 본래 화산활동으로 생긴 섬으로 그 위에 산호 석회암이 덮여 단구 모양을 나타내고 있다. 남쪽에 있는 4개의 섬(파랄론데메디닐라·사이판·티니언·아기구안)은 석회암으로 되어 있으며 완만하게 기복을 이루고 있는 고지대와 몇 개 안 되는 산이 있고 더 북쪽에 있는 섬들은 화산섬들이다.

파간 산은 1980년대에 몇 차례 용암이 분출되었다. 마리아나 제도의 북단에 있는 아순시온과 파랄론데파야로스도 활화산으로 각각 1906, 1969년에 마지막으로 용암이 분출되었다. 이 제도에서 가장 높은 아그리한 화산은 높이가 965m이며 1917년에 마지막으로 폭발했다. 기후는 열대성으로 사이판의 연평균기온은 26∼28℃이고 평균강우량은 1,800㎜이다. 북단에 있는 섬들은 강우량이 훨씬 적다.

남쪽 석회암 섬에는 해안을 따라 코코스야자와 카수아리나나무 등이 자라고 차차 고도가 높아질수록 열대림·관목림 순으로 분포되어 있으며 평지나 경사가 완만한 지역에서는 소를 방목한다. 그러나 파랄론데메디닐라는 예외적으로 불모지대이다. 구구안 섬에서 북쪽으로 자리잡고 있는 화산섬들의 가파른 경사지대는 대개 불모지대인데, 이러한 섬에는 해안을 따라 잡초와 코코스야자·빵나무·카수아리나나무가 자라고 있다. 토양은 대체로 척박하다.