Geomorfología:

El área que actualmente ocupa el Parque Nacional de Doñana se asienta sobre una porción de territorio antiguamente ocupado por una amplia bahía existente en la desembocadura del río Guadalquivir, hasta hace unos tres mil años. Esta bahía fue cegada como consecuencia de un proceso de colmatación (relleno de una depresión o cuenca sedimentaria por los materiales arrastrados por el agua, el viento u otro agente sedimentario de transporte) que, unido a otros procesos geomorfológicos, terminó por configurar la fisonomía que presenta la zona en la actualidad. Este proceso de colmatación tuvo un origen eólico, y se inició con el cierre de la bahía por una lengua de arena litoral que fue avanzando hacia la desembocadura. A partir de este momento la gran cubeta de fondo arcilloso fue rellenándose a base de sedimentos finos (limos y arcillas) y gruesos (arenas), a la vez que un proceso de formación de dunas comenzaba a invadir los terrenos encharcados en dirección sur-norte.

De las 50.720 hectáreas que conforman el Parque Nacional, aproximadamente la mitad se inundan de forma temporal constituyendo la marisma; el resto están ocupadas por arenas. Parte de estas arenas son móviles, constituyendo las dunas móviles, y parte están estabilizadas o fijas por la vegetación formando, las zonas de cotos o matorral.

Bajo las zonas costeras y bajo la zona de dunas estabilizadas encontramos una variante geológica con respecto al resto del Parque y es la existencia de suelos de origen continental compuestos por tierras rojizas, anaranjadas y a veces amarillas, cuya composición es a base de margas y arenas que proceden del proceso de erosión de Sierra Morena.

Otra diferencia que se observa entre los dos tipos de terrenos del Parque, el marismeño por una parte y el de la franja costera y arenas estabilizadas por otra, es la basicidad del primero y la acidez del segundo. La escasez de arena y el elevado porcentaje de limos y arcillas de la marisma hacen que estos suelos carezcan de drenaje y aireación, con lo que las aguas retenidas tienen tiempo de cargarse de sales haciendo que la marisma carezca de valor agronómico y que sólo crezca una vegetación adaptada a las concentraciones de sales de este terreno. En cambio, en la franja costera y de dunas, dada la porosidad del terreno debida estos a la alta composición en arenas hace que los valores observados en estas zonas sean más normales permitiendo una vegetación abundante.

Climatología:

La comarca de Doñana presenta un régimen de lluvias de carácter atlántico suavizado, con máximos entre los meses de octubre y marzo y una precipitación media de 550 mm al año. Condición que hace que la marisma se mantenga inundada hasta mediados del mes de julio, en que se produce la desecación total. El llenado, que completa el ciclo anual, se efectúa además de por el agua de lluvia, por los cauces alimentadores naturales constituidos por el arroyo de la Rocina y el arroyo del Partido, y los transformados Caño Marín, Caño Guadiamar y Brazo de la Torre.

Las transformaciones sufridas a lo largo de la historia de Doñana han cambiado de forma sustancial su régimen hídrico, por lo que la Administración del Parque ha debido recurrir al manejo mínimo necesario tanto en los aportes (mediante bombeo en la zona norte y este), como en la salida de las aguas (mediante compuertas reguladoras).
Las temperaturas medias varían entre los 11ºC del mes de enero y los 25ºC registrados en el mes de julio.