Las características climáticas mediterráneas templadas son las que predominan en esta Región, observándose algunas diferencias dentro de este género, producidas por las diferencias en los montos pluviométricos causados por la latitud y la cercanía al mar. En la franja costanera y en los sectores altos y laderas occidental de la Cordillera de la Costa se presenta un clima templado húmedo, con una humedad constante y precipitaciones que fluctúan entre 1.200mm y 2.000mm anuales de norte a sur de la región.
Hacia el interior el clima templado costero húmedo posee también temperaturas menos extremas donde las precipitaciones alcanzan 1.330mm anuales con un período seco de cuatro meses. En el valle longitudinal las temperaturas presentan un mayor contraste entre día y noche. En la parte norte de la región predomina el clima Templado Mediterráneo abarcando toda la zona intermedia, bordes orientales de la Cordillera de la Costa y los sectores más bajos de la Precordillera.
En la Cordillera de Los Andes por sobre los 1.500m de altura se desarrollo el clima frío de altura con abundantes precipitaciones, más de 2.000mm anuales y las bajas temperaturas que permiten la presencia de nieves permanentes en las alturas de la cordillera. Las estaciones están muy marcadas en verano y en invierno.
La formación geológica de la Cordillera de los Andes data del período terciario. Desde el punto de vista morfológico se distinguen las unidades tradicionales del relieve chileno como lo son la Cordillera de los Andes, Depresión Intermedia, Cordillera de la Costa y Planicies Litorales.
La Cordillera de los Andes se presenta más baja con características de cordones montañosos, con alturas promedio de 2000 msnm. Destacan algunas cimas que corresponden a conos volcánicos, tales como Chillán (3.212m), Antuco ( 2.985m), Copahue (2.965m) y Callaquén (3.164m). Otras cimas importantes son la Sierra Velluda (3.585m) y de menor altura la Cordillera de Polcura. La cordillera adquiere gran relevancia como fuente acumuladora de nieve que alimenta a importantes cursos fluviales, como el Biobío, Laja, Polcura y Ñuble.
La unión entre la Cordillera de Los Andes y los valles longitudinales se hace a través de la llamada Precordillera o Montaña cuya altura fluctúa entre los 400 y 600 m.s.n.m., angostándose hacia el sur. Los valles longitudinales se caracterizan por tener una topografía uniforme y se desarrollan desde el pie occidental de la Precordillera, hasta hacer contacto con la Cordillera de la Costa. Se presenta como una llanura que se torna mas ondulada al sur del río Biobío, alcanzando su mayor anchura en el eje del río Laja, aproximadamente de 60 km.
La Cordillera de la Costa presenta grandes diferencias al norte y al sur del río Biobío presentando dos sectores cordilleranos, mientras al norte se presenta baja y ondulada, altura promedio inferior a 400m y con cuencas interiores como la de Quirihue; al sur el cambio se da en la cordillera de Nahuelbuta que se levanta como un macizo imponente de más de 1500 m.s.n.m. que se extiende desde el río Biobío por el norte hasta el río Imperial por el sur. Estas características de la cordillera costera generan grandes diferencias climáticas entre el oriente y occidente del macizo costero, además de ser un obstáculo para las comunicaciones entre las localidades regionales.
Las Planicies Costeras se presentan homogéneas, caracterizadas por planos costeros o terrazas. Desde el límite regional norte hasta la desembocadura del río Andalién presenta un escaso desarrollo. En la desembocadura del río Biobío se presenta como una llanura inundable. Al sur de éste río ha influido notoriamente en la morfología litoral. En la zona del golfo de Arauco el ancho de las terrazas marinas alcanza los 35 km. Hay que destacar la existencia de lagos de contacto entre el faldeo occidental de Nahuelbuta y la llanura arenosa, estos lagos son Lanalhue y Lleulleu.
