Karaburun Yarımadası, Anadolu Yarımadası'nın Batısının büyük bir bölümünü oluşturan Ege Bölgesi'nin Ege Denizi'ne doğru uzanan ve en çıkıntı yapan kara parçası olan Urla Yarımadası'nın Kuzey bölümünü oluşturur. Güneyinde Çeşme, Doğusunda Urla yer alır. Doğu, Batı ve Kuzeyi denizlerle çevrili olan, İzmir Körfezinin girişinde yer alan ve körfezin Güney kıyılarının büyük bir bölümünü oluşturan Karaburun Yarımadası, 36 - 38° Doğu boylamları arasında yer almakta olup, 415 km² yüz ölçümüne sahiptir.
Yarımada genelde oldukça engebeli bir yeryüzü yapısına sahiptir. Orta bölümünde kuzey-güney istikametinde uzanan Bozdağ kütlesi, 1212 metreye ulaşan yüksekliğiyle (Akdağ Tepesi) yarımadanın en yüksek kesimini oluşturur. Dağlar denize dik inerler ve bu durum Karaburun Yarımadası' nın yerleşimini oldukça etkilemiştir. Mordoğan, Yeni Liman, Badembükü ve Denizgiren mıntıkalarının bir bölümü ovalıktır.Yarımada'nın iklimi Akdeniz İklimi ve bitki örtüsü de tipik bir Akdeniz Bitki Örtüsü özelliği taşır.Yazları sıcak ve kurak, kışları ise ılık ve yağışlıdır. Son 5 yılın ortalamalarına göre yıllık yağış miktarı 650 - 750 mm, en düşük sıcaklık -2°C ve en yüksek sıcaklık ise 35°C dir.
İzmir körfezi boyunca Kuzey ve Batı kıyıları çok güzel manzaralı bir şerit halinde uzanmakta olup, çok sık koyları vardır. Bu koylar sırasıyla; Sıcağıbükü, Kumburnu, Çatalkaya Körfezi, Mordoğan İskelesi, Ardıç, Kaynarpınar, Boyabağı, Akbük, Eşendere, Olcabük, Bodrum, Karaburun İskelesi, Yeniliman, Denizgiren, Karareis, Kocadere ve Gerence'dir.
Karaburun'da herhangi bir yerleşimin söz konusu olmadığı Büyük Ada, Uzun Ada, Göyne ve Bayta (Goni) Adaları mevcuttur.
İdari sınırları hemen hemen coğrafi sınırlarına uyar. Karaburun İlçe Merkezi İzmir'e 100 km, Çeşme İlçesine46 km uzaklıktadır. Gene Yarımada kıyıları, Foça'ya 14 mil, Yunanistan'ın Midilli Adası'na 20 mil ve Sakız Adası'na 15 mil uzaklıktadır.

KARABURUN'UN DEPREM GERÇEĞİ
Son yüzyılda orta büyüklükteki;
1909 M=5.8 Foça,
1928 M=6.5 ve M= 5.5 Torbalı,
1939 M=6.6 Dikili,
1949 M=6.6 Karaburun,
1953 M=5.1 Karaburun,
1969 M=5.6 Karaburun,
1972 M=5.8 ve 1977 M=5.3 İzmir,
1979 M=5.9 Karaburun,
2003 M=5.6 Urla,
2005 M=5.8 Urla ve M=5.9 Seferihisar depremleri İzmir ilçelerinde hasara neden olurken 1928 M= 6.5 Torbalı, 1939 M= 6.6 Dikili ve 1949 M=6.6 Karaburun Depremleri bu depremler içerisinde en büyük ve en tahripkar olanlarıdır.
Büyük Menderes graben fayına bağlı Kiraz, Ödemiş, Tire ilçeleri ile Konak ilçesinde heyelan olayları yoğun olarak gözlenmektedir.
Kaya düşmesi olayının az olarak yaşandığı illerimizden birisi olup, Bergama, Konak (Kadife kale) ilçelerinde gözlenmektedir.
Su baskını olayları, Küçük Menderes havzasında yer alan ilimizin Bornova, Bergama, Torbalı, Menemen, Çiğli ve Kiraz ilçelerinde gözlenmektedir.
İl genelinde çığ tehlikesi olan tek yer Bozdağ Kayak Merkezi sınırları içindedir.