La superfície de l'Azerbaidjan és equivalent a la d'un país com Portugal, d'aproximadament 86.600 km². Pertanyent a l'Azerbaidjan, però separada físicament d'ell per la zona meridional d'Armènia, es troba la república autònoma de Nakhtxivan), que limita a més amb Turquia i l'Iran. Quant a la regió de l'Alt Karabakh, es troba en l'actualitat controlada per milícies armènies, sent un estat independent de facto.
Existeixen també tres petits enclavaments àzeris dins de territori armeni: Karki (enclavament de Nakhtxivan), Barjudarli i Yujari Askipara, controlats per les forces armènies des de la guerra de Nagorno-Karabakh, així mateix, les forces àzeris controlen l'antic enclavament armeni de Artsvashen, situat dins del territori àzeri.
Relleu
Fotografia satèl·lit de l'Azerbaidjan.La muntanya Bazardüzü amb 4.485 m d'altitud és el pic més alt de l'Azerbaidjan.
Les tres principals característiques geogràfiques són: les ribes de la mar Càspia, que formen la línia de costa cap a l'est, les muntanyes de la cadena del Caucas al nord, i les planes al centre del país. A l'oest hi ha la terra alta de Karabakh (Qarabağ Yaylası). Bakú queda a la península d'Abşeron (també, "Abseron", "Apsheron"), que es projecta a la mar Càspia. El punt més baix del país es troba en el mar Caspi, 28 metres sota el nivell del bar. Al nord no estan només les muntanyes del Gran Caucas sinó també l'àmplia plana de Kur-Araz, gran part per sota del nivell del mar.
El relleu de l'Azerbaidjan està condicionat per la serralada del Caucas, que aconsegueix una altitud de 4.485 msnm a la muntanya Bazardüzü (Bazardüzü Dağı). El nord i el sud-oest del país són molt muntanyencs. Les muntanyes més altes del Caucas Menor formen la frontera sud-est.
En línies generals, el clima és sec, d'estepasemiàrida. Oscil·la entre el subtropical sec al centre i l'est del país i el subtropical humit del sud-est, temperat al llarg de la costa i fred o continental a les muntanyes. Bakú té un clima temperat amb temperatures entre 4 °C al gener a 25 °C al juliol. La pluviositat és escassa, ja que la mitjana està en 152–254 mm anuals. L'agricultura ha de recórrer a la irrigació. Les precipitacions més importants tenen lloc a les muntanyes del Caucas ia la regió de Lenkoran, a l'extrem sud-est, on passen dels 1.000 mm per any de mitjana.
El major risc natural és la sequera. Pel que fa als problemes mediambientals, els científics locals consideren que la península d'Abseron, incloent-hi Bakú i Sumqayit, i la mar Càspia es troba entre les regions més devastades ecològicament del món a causa de la intensa contaminació de l'aire, el sòl i l'aigua. La contaminació del sòl és el resultat d'abocaments de petroli i de l'ús de pesticides com el DDT, i de defoliants tòxics usats en la producció de cotó.
