刘公岛，位于中国东部山东半岛东端威海湾湾口，岛面积3.15平方公里，岛岸线长14.95公里。为威海市海上天然屏障，在国防上有着极其重要的地位，素有“东隅屏藩”和“不沉的战舰”之称。明、清至解放前诸多海上战事发生于此，特别是甲午战争留下了深刻的历史印迹。
岛上峰峦起伏，其北部海蚀崖直立陡峭，南部平缓绵延，森林覆盖率达87%，有“海上仙山”和“世外桃源”的美誉。岛内人文景观丰富独特，上溯千年的战国遗址、下至清朝北洋海军提督署、水师学堂、古炮台等甲午战争遗址，还有众多英租时期遗留下来的欧式建筑。1985年由封闭的军事禁区对外开放以后，已经成为知名的风景名胜区。
刘公岛地处胶东地盾的东北部，是一长期隆起地带。区内出露的地层以下元古代胶东岩群的各类变质岩为主。自上元古代至晚第三纪，一直处于隆起上升状态，遭受风化侵蚀，没有接受沉积，直至新生代第四纪中更新世开始有残积坡积、洪积冲积、海积等堆积层。它们的分布与厚度，明显受古地理条件的限制。
刘公岛岩层以黑云斜长片麻岩为主，夹变粒岩，斜长角闪岩及透镜状大理岩。下部以黑云斜长片麻岩为主，夹变粒岩，薄层黑云片岩及透镜状斜长角闪岩，大理岩等。上部以黑云斜长片麻岩夹变粒岩为主。混合岩化作用以机械注入为主，伴以渗透交代，长英质脉体呈不规则团块状、肠状贯入，形成肠状混合岩或伟晶岩带。厚度大于2175米。
刘公岛属大陆岛，由下元古代荆山岩群片麻岩构成，并堆积有上更新世黄土层，其前缘有被海平面淹没的迹象，西端有海拔12米的海蚀阶地。岛上峰峦起伏，海拔多在100米上下，主峰旗顶山，呈东西走向，余脉绵延迄海，海拔153.5米，为岛上最高点。地势西高东低，北陡南缓。岛岸线长14.77公里。北岸曲折，坡短岸陡，侵蚀特征明显，多海蚀崖。东北及西部近岸多明、暗礁石及乱石滩。南岸平直，多沙滩。沿岸有黄花湾、荷花湾、骡子圈、麻井子、贝草嘴、黑鱼嘴、东泓等岬湾。
刘公岛属大陆岛，其地理特征和附近大陆相同。地形以低山丘陵为主。低山丘陵的中上部，坡度较大，地表径流强，土壤受到严重地剥蚀和冲刷，水土流失严重，土层浅，质地粗糙，养分含量低，土壤发育时间短，多为薄层、中层的粗骨棕壤。丘陵的中下部，坡度逐渐减缓，地表径流减小，下渗作用逐渐加强，土体内部出现淋溶淀积过程，土壤物理性粘粒和可溶性物质，随下渗水的移动，上部发生淋溶，下部出现淀积层次，棕壤成土过程明显，多发育成中层、厚层普通棕壤。沟谷地带和山间泊地，由于流水搬运作用的不断进行，产生了分选性沉积，土壤细粒多流入大海，在山间泊地，形成了质地粗糙并具有不同排列层次的河潮土。近海处，由于海积作用和河流的冲积、洪积作用，多形成质地粗糙的滨海潮土和滨海潮盐土。从而构成了从低山丘陵到滨海平原，由棕壤性土—典型棕壤、白浆化棕壤、潮棕壤—河潮土—滨海潮土—盐化潮土—滨海潮盐土的垂直分布规律。
植被以木本植物为主。在低山丘陵的中上部，生长着赤松和日本黑松等乔木林，以麻栎为主的灌木林，郁蔽度0.4—0.7，草本植物主要为羊胡草，是土层浅薄的粗骨棕壤的形成地带。丘陵中下部为针叶阔叶林相间，生长着刺槐、麻栎、果树和荆条等木本植物；草本植物主要为贝草、狗尾草等，是粗骨棕壤与普通棕壤形成的过渡区。山前（间）平原、山间泊地主要为阔叶乔木，有杨树、刺槐、泡桐、楸树等；草本植物主要为贝草、白茅、蒿草等，是普通棕壤的形成地带。滨海平地、河流沿岸，是柳树、杨树、梧桐、泡桐、刺槐、榆树、黑松、棉槐及芦苇、茅草、三棱草等植被生长发育地带，与河潮土、盐土、风沙土的形成有关。不同类型的土壤生长着不同的植物群落，它们直接影响着土壤的发育和形成。木本植物的残落物质腐烂，产生有机酸，能促进矿物质的风化和矿物质养分的转化，同时由于矿物质溶解度的增大，使淋溶和淋失作用增强；草本植物则有利于养分的积累和培肥土壤。
境内野生动物资源主要有鸟类、昆虫类和爬行类。鸟类有麻雀、黄鹂、斑鸠、八哥、百灵、燕子、乌鸦、布谷鸟、啄木鸟、猫头鹰、野鸡、鸽子、鹰、鹫、海鸥等。昆虫类有蜜蜂、蝴蝶、蜻蜓、螳螂、蝈子、蝉、桑蚕、椿蚕等。爬行类有蜥蜴、蛇、壁虎等。兽类獾、野兔、山狸、黄鼠狼和刺猬等。
海洋生物资源共366种，其中动物278种，植物88种。在动物中，潮间带生物161种，潮下带（浅海）117种；在植物中，潮间带生物61种，潮下带生物27种。在上述366种中，有经济价值的60余种，如:软体动物的菲律宾蛤仔、伊豆布目蛤、大连湾牡蛎、褶牡蛎、紫石房蛤、栉江瑶、栉孔扇贝、魁蚶、长竹蛏、中国蛤蜊、紫贻贝、红螺、锈凹螺等；棘皮动物有刺参、光棘球海胆等；环节动物有巢沙蚕、岩虫、同鳃岩虫等；节肢动物有三疣梭子蟹、日本鲟等；藻类有海带、裙带菜、海蒿子、鼠尾藻、条斑紫菜、石花菜、江蓠等。
海域环境
海湾
刘公岛当威海湾口。威海湾位于赵北嘴和北山嘴两岬角之间，三面环山，海岸近似半圆形，海岸线长30多公里。南北两岸，山势险峻，岸线曲折。威海商港位于海湾北部，冬季很少结冰，航道可常年通行。威海湾口阔7公里，著名的刘公岛静卧湾口，将威海湾口分为南北两口：从刘公岛的贝草嘴至牙石岛为北口，口阔1600米，最深处34.5米，是威海通外的主要航道；刘公岛东端至南岸赵北嘴为南口，口阔4500米，最深处为19.8米。威海湾水色碧蓝，岸边花木茂盛，是游人观光、休闲的好去处。
倒水湾，位于刘公岛西岸。湾口介于黄岛与贝草嘴之间，向西北敞开，宽1.8公里。水域面积约1平方公里，海岸线长3公里，纵深0.5公里。沿岸多石质海岸，岸外有礁石分布，岸坡较陡，无沙滩。
荷花湾，位于刘公岛东北岸。湾口介于贝草嘴与黑鱼嘴之间，向东北敞开，宽1.5公里，水域面积约0.6平方公里，海岸线长2.5公里，纵深0.5公里。软泥底质。沿岸多海蚀崖，嶙峋高峻，近岸处多礁石，该湾水深岸陡。
骡子圈湾，位于刘公岛东海岸。湾口介于黑鱼嘴与大泓岛之间，向东北敞开，宽2.7公里。水域面积约0.8平方公里，海岸线长4公里，纵深0.6公里。底质为软泥。沿岸多海蚀崖，近岸处多礁石。
岛礁
黑鱼屿，位于刘公岛东北，黑鱼嘴以东，岛岸线长0.29公里，岛高8.8米。其形如黑鱼头，故名黑鱼屿。黄岛，位于威海湾北口南侧，为一圆形小岛，与刘公岛相连，岛岸线长0.84公里，岛高12.0米。在甲午战争期间，黄岛炮台对封锁威海港北口、抗击日军入侵起很大作用。小泓岛、大泓岛，位于刘公岛东部，附近海水深广，故又称“东泓”。小泓岛岛岸线长1.3公里，岛高8.3米；大泓岛岛岸线长1.28公里，岛高5.5米。日岛，位于刘公岛南2公里，岛岸线长0.88公里，岛高13.8米。原为露出水面的一片礁石，远望似衣漂浮水面，故称衣岛。清朝初年，以其位于东海日出的方向，改名日岛。
海情
潮汐。威海港的潮汐类型为不正规半日潮。大潮升2.03米，小潮升1.78米，平均海面1.20米，平均潮差1.33米，平均涨潮时间5小时54分，平均落潮时间6小时32分，平均高潮间隙10小时44分，平均低潮间隙17小时15分。累年最高高潮的平均值为2.74米，最低低潮的平均值为-0.55米，累年最高高潮为2.94米，最低低潮为-0.88米。
海浪。冬季：是季风最强的季节，沿岸因多北风，所以，北向浪为主，频率为22%；西北浪为次，频率为18%；偏北向浪的总频率（指西北至东北向浪的频率和）为65%，冬季大浪（指波高≥2.0米，波级≥5级）较多，平均波高1.7米。春季：沿岸风向不稳定，浪向分布杂乱，仍有较多的偏北向浪。平均波高等于或稍大于1.0米。夏季：沿岸浪向分散，各方向的浪向频率不超过10%，偏南向浪总频率在25%以下。平均波高在0.5米以下。秋季：沿岸浪向分布与春季相似，平均波高在1.0—1.3米之间。威海湾主要浪向为NE（频率23.02%），其次为向E（频率8.78%）。
冰情。威海港通常年份不结冰，但历史上个别寒冷的冬季，港池及其附近海域曾多次出现封冻。1877年冬，威海卫冻海，冰联刘公岛，人自刘公岛踏冰出走。1936年1～2月，威海港封冻，海冰冻至诸岛附近，港内冰厚15厘米左右。1968年2月、1977年1～2月以及1980年2月，均出现过大面积结冰甚至短时间封冻现象。
