気候は
沖縄諸島などと同じく
亜熱帯性気候に属する。本土に比べれば1年を通して暖かい。但し
沖縄諸島(山間地域などを除けば冬の日中の気温がおおむね15℃くらいで、最低気温が10℃を下ることが年間数日程度と珍しい)と比べると冬は意外と寒くなり、日中の気温はおおむね13度くらいで、最低気温が10℃を割り込む日も冬季月において月に数日程度はあり、珍しくはない。一方で夏は「猛暑(35℃以上)」となる事は滅多になく、比較的風も通るので東京などの大都市よりもしのぎやすい。
梅雨は例年
ゴールデンウィーク明けくらいに入り6月下旬に明ける。梅雨時の雨の降り方は、熱帯的な
スコールとなる場合が多く(特に
集中豪雨が起きやすいのは6月中旬頃)、山間ではどこかで土砂崩れが起きる。入梅は意外とわかりにくいものだが、梅雨明けはかなり明瞭である場合が多い。梅雨明け後は10日かそれ以上安定した晴れの天気が続くが、一方で
台風シーズンも到来する。
台風の通り道として知られており、接近数は沖縄・南九州とほぼ同じである。通常年の接近数はおおむね3個程度であり、異常に多かった
2004年の接近数は8個だったが、この数は鹿児島県本土の10個よりも少なかった(その翌年から数年間は逆にほとんど直撃を受けていない)。但し徳之島付近にいるときの
台風は、勢力が非常に強い状態(最大風速40m/sや50m/sが普通)であるのと、この付近で方向を変える為に速度が遅いことが多く、暴風域がまる1日以上続くことが多い為、台風が直撃した後は必ずのように停電になるなど被害が大きい。ただし「台風慣れ」している為か台風対策がしっかりしていて、大きな被害が出る割には死傷者は少ない。
島の中央には井之川岳(645m)を中心とした山塊が、北部には天城岳(533m)を中心とした山塊がある。北部の天城岳を中心とした山塊は、横から見ると女の人の寝た姿に見えることから「寝姿山」とも言われる。そしてこれら2つの山塊は一部途切れているようにも見えるが、おおむね一本の線のごとく山脈状を呈している。全体的には
照葉樹林に覆われている。山塊の周囲は平地となっており、奄美諸島では最大の耕地面積を有している。また南部の伊仙町は石灰岩地域が広く、あまり一般には知られていないが多くの鍾乳洞を有し、最大のものは銀河洞で全長2052mである。
琉球列島における「生物の宝庫の島」の一つであり、
奄美大島・
沖縄本島との関連が大きく、中でも奄美大島との関連が一番大きい。
ハブが多いことで有名(もっともハブ自身の性質が臆病であるのでそれほど見かける訳ではない)であるが、その一方で貴重な動植物も数多く、動物については
アマミノクロウサギを筆頭に
ケナガネズミ・
トクノシマトゲネズミ・
オビトカゲモドキ・
イボイモリなどがあり、植物については
シナマンリョウ・
ハツシマカンアオイ・
トクノシマエビネなどがある。このうち徳之島固有亜種である
オビトカゲモドキについては、全般的に奄美大島との関連が濃い徳之島の生物相の中にあって、むしろ沖縄本島との関連を示唆する存在であるが(奄美大島にはトカゲモドキの仲間は分布しない)、これについて徳之島の爬虫類相全体を見ても、例えばコブラの仲間である
ハイは奄美大島の
ヒャンとは亜種を異にし、沖縄本島と亜種を同じくしている事など特異的な面が見られる(但し陸生カメ類は分布しないなど、徳之島の爬虫類相が完全に沖縄的である訳ではない)。この点について高等動物以上に奄美大島系と沖縄本島系のものが顕れやすい昆虫を見ていくと、徳之島産の昆虫は「アマミ○○」と名付けられる昆虫の方が比較的多いのに対し、南隣の
沖永良部島から「オキナワ○○」と名付けられる昆虫の方が比較的多くなってくる。このように徳之島の生物相を鳥瞰すると、徳之島と沖永良部島との間の境界線が比較的明瞭に現れるように感じられ、「奄美系」という事ができるが、一方で徳之島にも「沖縄の色が見える」ことが徳之島の生物相の特徴ということができよう。
