Relief.
Vue du large, Tahiti a l'aspect d'un tronc de cône. Chacun de ses deux massifs a été constitué par de vastes soulèvements volcaniques. Les cimes les plus élevées sont au centre : à Tahiti, les aiguilles, basaltiques du Diadème, l'Aorai (2064 m) et l'Orohéna (2237 m); à Taiarapou, le Niuou (1323 m). Au pied des montagnes, les alluvions et les éboulements ont recouvert le corail sous-jacent d'une couche de terre végétale; chacun des deux massifs est ainsi entouré, entre la montagne et la plage, d'une plaine très fertile, dont la largeur atteint, çà et là, jusqu'à 3 kilomètres. La superficie totale de cette plaine annulaire est de 25 000 hectares.
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Vue satellitaire de Tahiti. Source : Nasa / ISS.

Côtes.
Les côtes de Tahiti sont cerclées, pour ainsi dire par des récifs de corail, à 1 kilomètre environ de la plage, si ce n'est au Nord de l'île et au Sud-Est de la presqu'île: De nombreuses solutions de continuité permettent, d'ailleurs, de franchir le cercle sur presque tous les points, pour atteindre les mouillages qui sont très surs. En effet, le canal (dont la profondeur n'est pas partout uniforme) entre la côte et les récifs est presque toujours très calme, quel que soit  l'état de l'Océan.  Les côtes sont très peu découpées: il n'existe guère qu'un cap, la pointe Vénus (au Nord), où Cook s'installa pour observer le passage de Vénus sur le Soleil, et qu'une baie, la baie de Phaéton, au Sud, dont l'isthme de Taravao forme le fond et qui passe pour le meilleur port de cette partie du Pacifique. 

Il y a quelques îlots sans importance : les Tetiaroa au Nord, le pic volcanique de Meetia, à 60 milles environ à l'Est de Taiarapou. Les marées sont à peine sensibles (0,30 m).
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Papeete, au début du XX^e siècle.

Régime des eaux.
Les hauts massifs de Tahiti, presque toujours enveloppés de nuages, sont une des régions les plus arrosées de la Terre. De très nombreux cours d'eau, à régime torrentiel, descendent donc des montagnes en franchissant, par des cascades, les gradins successifs. Aucun n'est navigable. Les principaux sont la rivière de Papenoo (au Nord), qui forme une vallée assez large; celles de Punarouou, de Vaihiria, de Tautira, et le ruisseau de Fataua, voisin de Papeete, fameux dans la littérature depuis le Mariage de Loti. Toutes ces eaux sont d'une limpidité et d'une fraîcheur exquises. On peut passer du bassin de la rivière Papenoo à celui de la rivière Vaihiria par le col d'Ouroufaa (884 m), traversant ainsi l'île du Nord au Sud. On peut aussi passer aisément du bassin de Papenoo dans celui de Punarouou.

Le principal lac est celui de Vaihiria (430 m d'altitude, 500 m de diamètre). Cette nappe d'eau froide, assez profonde, ne présente aucun écoulement apparent vers la mer.

Climat.
On distingue deux saisons : la saison sèche, de juin à octobre ; la saison humide, de décembre à avril environ. La saison des pluies est caractérisée par la perturbation de l'alizé, les calmes, une tension électrique maxima et une température élevée (jusqu'à 33° à l'ombre). Le maximum de température se produit de juin à octobre, sans jamais descendre au-dessous de 15° pendant la nuit. La brise de terre, ou hupe, qui se fait souvent sentir de minuit à six heures du matin, rend les matinées fraîches.  Les ouragans sont rares.
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Un site de Tahiti, au début du XX^e siècle.

Flore.
La flore des îles de la Société, quoique très intense, était numériquement très pauvre avant l'introduction des végétaux apportés par les Européens : 520 espèces seulement, y compris les mousses et les lichens. Mais toutes les plantes des régions intertropicales s'y sont acclimatées facilement; les légumes des pays tempérés peuvent aussi être cultivés. 

Les principales plantes utiles de Tahiti, indigènes ou acclimatées, sont le feï (bananier sauvage), l'arbre à pain (dont les fruits farineux forment, avec les rhizomes du taro, la base traditionnelle de la nourriture); le cocotier, la canne à sucre (indigène), le cotonnier, l'oranger, le goyavier (qui s'est multiplié au point de devenir un embarras), le caféier, la vanille, le tabac. Le coton, le sucre et, les oranges de Tahiti sont d'une qualité exceptionnelle.

Faune. 
Les premiers habitants de Tahiti (Polynésiens, arrivés vers l'an 300) ne connaissaient pas jadis d'autre quadrupède que le porc sauvage, ni d'autres oiseaux terrestres qu'une sorte de pigeon, une colombe verte, un martin-pêcheur, un pluvier, une ou deux espèces d'oiseaux chanteurs. Les espèces bovine et chevaline sont aujourd'hui représentées par plusieurs milliers d'individus; des oiseaux chanteurs ou insectivores et des volailles de toute espèce ont été introduits de la Nouvelle-Calédonie, des Moluques et d'Europe. Point de serpents ni d'animaux nuisibles; mais les moustiques et les crabes bleus suffisent à diminuer le bien-être des étrangers. Quant aux poissons de mer et de rivière, ils sont nombreux et excellents. (Langlois).