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이 제도는 지형적으로 뚜렷이 구분되는 2개의 집단, 즉 고지대 화산제도(소시에테·투부아이·마르키즈·갬비어 제도)와 수적으로 보다 많은 산호제도(투아모투 제도)로 나뉜다.

화산제도는 바위투성이의 산이 많고, 깊고 좁은 계곡, 물살이 빠른 강, 좁은 해안, 비옥한 토양, 풍부한 식생이 특징이다. 타히티에 있는 오로헤나 산(해발 2,241m)이 이곳에서 가장 높다. 산호제도는 토양이 척박하고 영구천이 빈약해 농업용수와 식수공급 문제가 심각하다. 코코넛 재배가 산호제도의 유일한 식생이다(→ 투아모투 군도).

프랑스령 폴리네시아는 열대성기후이다. 파페에테의 연평균기온은 26℃이다. 비교적 선선하며 건조한 5∼10월은 평균 21℃이고, 따뜻한 우기인 11∼4월의 평균기온은 33℃이다. 강우량은 해안가가 3,050㎜, 산악 지대가 4,060㎜로 비교적 풍부하고, 상대습도는 80∼90%로 항상 높은 편이다. 매년 12∼2월에 태풍이 분다.

이 제도에 있는 대부분의 식물 종들은 처음 이곳에 정착했던 폴리네시아인이 도입했고, 기타 종들은 그뒤 유럽인에 의해 도입되었다. 코코넛·카사바·파인애플·수박·감자·토마토·상추·오이·타로토란·바나나 등이 주요작물이다. 주요광물로는 투아모투 제도에서 발견되는 인산염과 코발트 등이 있다.