L’archipel des îles d’Hyères est un prolongement géologique du massif des Maures que la montée progressive du niveau de la mer, après la fin des grandes glaciations, a isolé, il y a vingt mille ans environ. Quelque trente millions d’années auparavant, ces terres étaient rattachées à un vaste bloc continental, dont la dérive a donné naissance à la Corse et à la Sardaigne.
Port-Cros présente le relief le plus abrupt, bien que le mont Vinaigre, son point culminant, ne dépasse pas 194 mètres. Le sud de l’île offre des falaises escarpées et des vallons étroits orientés vers le nord, où ils atteignent la mer pour s’y fondre en de nombreuses criques que les marins d’autrefois appréciaient pour l’abri qu’elles procuraient. L’influence maritime régule les températures, que rafraîchissent les tempêtes de mistral. Les hivers sont doux, les étés chauds et secs.