Reljef Krka je krški, sa zanimljivim krškim oblicima: špiljama ili pećinama (Biserujka ili Vitezić pećina, duga 110 m, koja se nalazi iznad Slivanjske uvale, jugoistočno od Omišlja, te zanimljiva spilja Škuljica, duga 25 m, smještena na istoimenom rtu južno od Baške, u kojoj su nađeni neolitski nalazi), jamama (u središnjem dijelu otoka najdublja je jama kod Dobrinja, 48 m, a nedaleko Njivica je jama Vrnjuska duboka 28 m), dolcima i škrapama.

Središnjim dijelom Krka pružaju se plodna polja: Omišaljsko, Dobrinjsko, Vrbničko i Bašćansko. Sjeverno od suženja Vrbnik-Punat pruža se niži, šumovit, plodniji i naseljeniji dio otoka. Viši, južni dio pretežno je gol, mjestimice pokriven gustom šumom. U vapnenačkom ravnjaku usječena je Baška draga, koja završava zaljevom Baške. Najviši je vrh otoka Obzova (569 m), na južnom krškom dijelu (Justić 1990).

Klima je ugodna i blaga mediteranska. Prosječna ljetna temperatura zraka 22,8°C, a mora 23 - 25°C. Godišnja količina oborina prelazi 1000 mm. Glavni vjetrovi: bura, jugo i maestral. Prema broju sunčanih sati u godini (2500), Krk se ubraja u najsunčanije dijelove Europe. Blag morski utjecaj izrazitiji je na zapadnoj i jugozapadnoj obali.

Do danas je na Krku utvrđeno 1300 vrsta biljaka. Ovdje je niz florističkih osobitosti koje nećemo susresti niti na jednom drugom otoku.

U uskom obalnom pojasu južnog dijela otoka prevladava eumediteransko drveće: crnika (Quercus ilex), zelenika (Phyllirea latifolia) i lovor (Laurus nobilis). U šumama bijelog graba (Carpinus orientalis) s hrastom meduncem (Quercus pubescens) dolaze mnoge submediteranske vrste: Ononis spinosa, Sesleria autumnalis, Helleborus multifidus. Na vrhuncima iznad 300 m susreću se različite endemsko-ilirske vrste: Edraianthus tenuifolius, Centaurea rupestris. Uz njih na takvim lokalitetima dolaze i one biljke koje su karakteristične za suhe pašnjake: Festuca vallesiaca, Bromus erectus. Stijene i litice, posebno istočnog dijela otoka, između rta Glavine i Baške, neobično su važne jer ih obrastaju kvarnersko-liburnijski endemi, koji su česti i na susjednim otocima Prviću, Plavniku i Galunu Campanula istriaca, Iris illyrica, Aurinia petraea (Justić 1990).

Fauna vodozemaca (7 vrsta) bogata je u prvom redu zahvaljujući postojanju brojnih vodenih i močvarnih staništa. Tu su obični vodenjak (Triturus vulgaris), velika zelena žaba (Rana ridibunda), zelena krastača (Bufo viridis). Većina njih je izvan razdoblja razmnožavanja vezana za šumska staništa, pa im je opstanak ugrožen sječom i urbanizacijom.

Od prvorazrednog značenja za ornitofaunu otoka Krka su ornitološki rezervati koji su, nažalost, samo formalno zaštićeni. Otok Prvić, površine 7000 ha, proglašen je zaštićenim 1972. godine kao specijalni botanički i zoološki rezervat. Obuhvaća klifove i litice na sjeveroistočnom i jugozapadnom dijelu otoka te visinske travnjake u središnjem dijelu otoka. Ornitološko značenje lokalitetu daje gniježđenje bjeloglavog supa (Gyps fulvus), surog orla (Aquila chrysaetos), a za seobe ovdje se u većem broju zadržavaju crvenogrli plijenor (Gavia stellata), crnogrli plijenor (Gavia arctica) i razne vrste pataka (Sušić 2000).

Ornitološki rezervat Kuntrep zauzima sjeveroistočni strmi dio obale otoka Krka, od rta Glavine do Male Luke, površine 1000 ha, proglašen je zaštićenim 1969. godine. Tu se gnijezde i obitavaju: bjeloglav sup (Gyps fulvus), orao zmijar (Circaetus gallicus), sivi sokol (Falco peregrinus), morski vranac (Phalacrocorax aristotelis desmarestii), jarebica kamenjarka (Alectoris graeca), ćukavica (Burhinus oedicnemus), ušara (Bubo bubo). Na ovom lokalitetu zabilježena je i vrsta prugasti orao (Hieraeetus fasciatus), jedan od izuzetno rijetkih orlova hrvatske ornitofaune.

U šumskim ekosustavima otoka, posebno na području Glavotoka i uvale Čavlena, za ornitofaunu otoka još su značajni ćuk (Otus scops), koji je ušao čak i u grb staroga grada Krka, te vrste sova ušara (Bubo bubo), crnokapa grmuša (Sylvia atricapilla), škanjac (Buteo buteo).

Na strmim liticama gnijezde se: morski vranac (Phalacrocorax aristotelis), golub (Columba livia), gavran (Corvus corax), vjetruša (Falco tinnunculus), te čiope (Apus apus, Apus melba) (Sušić 2000).

Od sitnih sisavaca najznačajniji su: jež (Erinaceus concolor), patuljasta rovka (Suncus etruscus), poljska rovka (Crocidura leucodon). Pet je vrsta netropira: mali topir (Rhinolophus hipposideros), vrlo rijetka i ugrožena vrsta, oštrouhi šišmiš (Myotis blythi), patuljasti netropir (Pipistrellus pipistrellus), bjelorubi netropir (Pipistrellus kuhli) i dugokrili pršnjak (Miniopterus schreibersi). Zabilježeno je devet vrsta glodavaca, vjeverica (Sciurus vulgaris), najvjerojatnije unesena, budući da je ovaj otok jedini u Jadranu na kojem ova vrsta živi. Sivi puh (Glis glis), na kvarnerskim otocima živi samo na Krku i Cresu, a vrtni puh (Eliomys quercinus) živi samo na Krku i Pagu. Danas je česta vrsta i poljski zec (Lepus capensis), čija je populacija najvjerojatnije unesena od strane lovaca. Najčešća zvijer na otoku je kuna bjelica (Martes foina) (Justić 1990). Lisicu (Vulpes vulpes) su, prema pričama lokalnog stanovništva, donijeli na otok Talijani nakon Drugog svjetskog rata. Srna (Capreolus capreolus) ne živi na drugim kvarnerskim otocima, a brojnost je njezine populacije u porastu. Mrki medvjed (Ursus arctos) je odnedavni stanovnik otoka Krka (od početka 1990-ih). Još se vodi polemika jesu li jedinke same doplivale na otok, ili su, poput druge alohtone divljači (jelen lopatar Dama dama, divlja svinja Sus scrofa), doneseni na otok od strane lovaca (što ovi, naravno, poriču). U ovom području gdje je tradicionalno ovčarstvo ekstenzivno (jer na otoku nikad nije bilo velikih predatora), medvjed čini značajne ekonomske štete lokalnom stanovništvu ubijajući ovce, te je jedan od glavnih uzroka postavljanja otrovanih mamaca u prirodi.