（一）地形地貌
甘肃省地处黄土高原、内蒙古高原和青藏高原的交会地带，分属黄河流域、长江流域及内陆河流域；构造上主要属于鄂尔多斯地台、阿拉善——北山地台、祁连山褶皱系和秦岭褶皱系。总体上，地貌为山地型高原，地势高亢，地貌类型复杂，大致可分为 6 个地形区域。
（1）陇南山地。大致包括渭水以南、临潭、迭部一线以东的山区，是秦岭的西延部分。区内重峦叠嶂，山高谷深，植被种类繁多，河网密布，是省内森林资源的主要分布区。
（2）陇中黄土高原。位于甘肃省中部和东部，东起甘陕交界，西至乌鞘岭。黄土高原是由第四纪风力搬运的黄土状物质堆积而成，厚度一般为 50 ～ 150 米。由于流水、重力、潜蚀和风蚀的作用（最主要是流水侵蚀的作用），形成了黄土沟谷地貌和黄土沟间地貌。典型的沟间地貌类型为塬、墚、峁，目前多分布在六盘山以东；而六盘山以西经千百年来的侵蚀，已成为典型的黄土丘陵沟壑区。
（3）甘南高原。属于青藏高原东部边缘一隅，地势高亢，平均海拔超过 3000 米，是典型的高原区，为山原地貌。区内草滩宽广，水草丰美，是甘肃省重要的畜牧业基地。
（4）河西走廊。位于祁连山以北，北山以南，东起乌鞘岭，西迄甘新交界，为一自东向西、由南而北倾斜的狭长地带。海拔为1000～1500米。长1000余千米，宽由几千米到百余千米不等。这里地势平坦，土地广阔，光热充足，水资源丰富，沿内陆河分布着片片绿洲。其绿洲农业是甘肃省主要的商品粮基地。
（5）祁连山地。位于河西走廊以南，长达 1000 多千米，山脊海拔大部分在 3500 米以上，少数山峰终年积雪，发育着现代冰川，是河西走廊的天然固体水库，山区植被垂直分布明显，从低到高分布着荒漠、草场、森林、高山寒漠和冰雪。
（6）北山山地。位于河西走廊以北地区，东西长 1000 多千米，海拔 1000 ～ 3600 米，由马鬃山、合黎山、龙首山等一系列剥蚀山地组成。这里邻近腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠，风大沙高，山岩裸露，呈现沙漠、戈壁景观。
（二）气候
甘肃省深居内陆，地跨北亚的热带、暖温带、温带 3 个气候带，加之地势高差大，决定了甘肃省气候的 3 个基本特征：一是空气干燥，大陆性气候明显；二是气象要素的垂直变化明显；三是气候类型多样。
甘肃省年均日照时数由东南向西北逐渐增加，变化范围在 1700 ～ 3400 小时之间。省内大部分地区太阳能资源比较丰富，年均太阳辐射总量的空间分布与日照分布一致，由东南向西北递增，变化范围为 4800 ～ 6400 兆焦 / 平方米，高低相差 1500 兆焦 / 平方米。
全省各地气温差异较大。年平均气温大致是自东南向西北递减，同一纬度由河川、谷地向山顶递减，变化范围为 0℃～ 15℃。河西走廊年平均气温为 5℃～ 10℃ ；中部气候凉爽，年平均气温为 5℃～ 9℃，陇南气候温暖，年平均气温为 9℃～ 15℃，是全省年平均气温最高的地区；甘南高原气候寒冷，年平均气温为 1℃～ 7℃，气温相对较低；陇东冬无严寒、夏无酷暑，气候温和，年平均气温为 7℃～ 10℃。
全省日平均气温≥ 0℃，≥ 10℃积温分布与年平均气温的分布大致相同，由东南向西北递减，同一纬度由河川、山谷向山顶递减。热量资源最丰富的地区为陇南山区南部和瓜州－敦煌盆地，热量资源不足的地区在甘南高原和祁连山区。
全省无霜期陇南南部最长，平均为 250 天左右；陇南北部为 200 天左右，陇东和黄河谷地为 160 ～ 120 天，中部和河西走廊一般为 140 ～ 160 天，甘南高原和一些高寒山区最短，一般为 50 天左右。
甘肃省年均降水量的空间分布趋势大致是自东南向西北递减，其变化范围为 35 ～ 810 毫米。东南部的康县年平均降水量为 802.3 毫米，西北部的敦煌县年平均降水量只有 39 毫米。同一地区，海拔高的地方降水量多，海拔低的地方降水量少；山区迎风面多于背风面。
甘肃省年均蒸发量的分布趋势与年均降水量相反，由东南向西北逐渐增大。河西走廊年均蒸发量为 2000 ～ 3000 毫米，祁连山区为 1600 ～ 1800 毫米，中部为 1300 ～ 2000 毫米，陇东为 1200 ～ 1700 毫米，陇南和甘南约为 1300 毫米。
甘肃省农业气象灾害较为频繁，旱灾、冰雹、霜冻、洪涝、干热风、大风和风沙等时有发生。
（三）水文水系
甘肃省河流分属黄河、长江、内陆河 3 个流域的 12 个水系。黄河流域有黄河干流、洮河、湟水、渭河、泾河、北洛河 6 个水系，长江流域有嘉陵江、汉江 2 个水系，内陆河流域有苏干湖、疏勒河、黑河、石羊河 4 个水系。根据 1984 年甘肃省水文总站对甘肃省地表水资源的调查，全省 152 条河流中，多年年均径流量大于 1 亿立方米的河流共 79 条，其中，黄河流域 36 条，长江流域 27 条，内陆河流域 16 条；多年年均径流量大于 10 亿立方米的较大河流有 12 条，按径流量由大到小依次是黄河、白龙江、洮河、湟水、白水江、大通河、渭河、泾河、西汉水、黑河、嘉陵江、大夏河。
河川径流深及地域分布与年均降水量的分布大体一致，即东部、南部大，向西北递减，局部地区受下垫面的影响与降水分布有差异。在相同降水条件下，山区径流深大，丘陵、平原及河谷川区径流深小；石山林区径流深大，黄土高原径流深小。从东到西，以六盘山—西秦岭—祁连山一线以南（包括山体本身）为丰水区，以北为贫水区及干涸区。
全省地下水天然资源为147.198亿立方米/年（已扣除重复）。其中，河西走廊诸盆地为47.837亿立方米/年（占32.50%），河西北山山间盆地为0.039亿立方米/年（占0.03%），东部河谷山间盆地为7.981亿立方米/年（占5.42%），黄土高原潜水为9.981亿立方米/年（占6.78%）、承压水为1.934亿立方米/年（占1.31%），这几个亚区的地下水具有开采价值；陇南山区地下水天然资源为63.255亿立方米/年（占42.97%），河西山区丘陵为16.171亿立方米/年（占10.99%），这两个亚区地下水的比例虽然比较大，但已计入河川径流中，是河川径流的重复部分。
降水量和径流量在地区和时间上的分布不均，导致用水矛盾尖锐。河西区土地辽阔，水资源紧缺，制约着土地资源的开发；中部地区降雨偏少，水少地多，水低地高，利用困难；作物生长期干旱频繁，集中的降雨又形成大面积水土流失。陇南山地水多地少，土地分散，难以利用。
（四）土壤
土壤是土地资源的重要组成部分，是农业的基本生产资料，是人类生存最基本、最广泛、最重要和不可代替的自然资源。
甘肃省自南向北跨 11 个地理纬度，东西延展近 16 个地理经度，大中尺度地貌包括西秦岭山地、黄土高原、内蒙古高原和青藏高原各地貌的一部分，并分属长江、黄河和内陆河三大流域。多样的气候条件和多种植被类型形成了不同类型的土壤。全国土壤分类划分了 13 个土纲、60 个土类，甘肃省就占有 12 个土纲、37 个土类。
（1）黄棕壤。分布于甘肃省秦岭南部河谷和浅山丘陵地区，位于陇南市的文县、武都区、康县的东南部以及徽县、成县东南部的局部地区。海拔在 1100 米以下，属北亚热带气候，植被主要为常绿阔叶与阔叶落叶林。土壤全剖面无石灰反应，土壤 pH 值为 5.5 ～ 6.7。
（2）棕壤。主要分布在甘肃省秦岭山地，海拔 1400 ～ 2200 米的中山区。由于海拔上升气温下降，形成山地型暖温带气候，土壤 pH 值为 5.0 ～ 7.0，自然植被多为次生林。
（3）暗棕壤。分布在甘肃省秦岭山地的温带湿润半湿润气候区，海拔为 2600 ～ 3600 米，从东南向西北逐渐升高。自然植被为以针叶树为主的针阔叶混交林或针叶林，林下灌木有杜鹃、忍冬、高山绣菊等。土壤全剖面无石灰反应，一般表层呈酸性，中下层呈弱酸性，偶有交替倒置现象出现。
（4）褐土。主要分布在甘肃省天水市、陇南市、定西市、平凉市南部山区森林、灌丛草原地带。随着海拔降低逐渐过渡到黑垆土带。褐土带的自然植被类型属温带、暖温带落叶阔叶与针叶混交林、森林草原、灌丛草原，森林多残败，以次生林为主。土壤全剖面中碳酸钙的出现与母质和地带性因素有关，土壤 pH 值大于 7。
（5）灰褐土。主要分布于祁连山、西秦岭（黄河流域范围内）、六盘山等山地的垂直带谱上，是干旱、半干旱地区森林草原植被下形成的地带性土壤。土壤全剖面除 A 层外均有石灰反应，土壤 pH 值为 6.5 ～ 7.5。
（6）黑土。分布在甘肃省祁连山、西秦岭海拔 2300 ～ 3000 米的中山山地。植被为灌木、杂草类草甸或森林草甸草原过渡地带。土壤有深厚黑色或深灰色的腐殖质层；厚度为 30 ～ 100 厘米，并有舌状的向下延伸，粒状或团粒状结构，结构体表面有不明显的胶膜。土壤全剖面通体无石灰反应，土壤 pH 值为 6.5 ～ 7.5。
（7）黑钙土。主要分布在甘肃省西秦岭、祁连山东段及甘南高原，是在草原及草甸草原植被下发育的地带性土壤，处于温带半干旱半湿润气候条件下，成土母质多为黄土状沉积物及残积坡积物。在结构面上有点状、菌丝状和斑点状碳酸钙聚积体，土壤 pH 为值为 7 ～ 8.5。
（8）栗钙土。主要分布在祁连山、崛吴山等低山丘陵或山麓丘陵地带，海拔多为2300 ～ 2800 米，属温带干旱半干旱草原地带的土壤，植被多由草本植物组成。栗钙土为盐基饱和土壤，土壤 pH 值多为 7.5 ～ 8.5，中下层土壤 pH 值最高。
（9）黑垆土。主要分布在陇东地区的庆阳市、平凉市以及六盘山以西的定西市、兰州市、白银市、临夏回族自治州、陇南市等市（州）的黄土塬面，黄土丘陵地区的墚峁顶部和较平缓的墚、峁坡、湾掌，在河流、沟谷的二、三级阶地上有零星分布。气候属温带半干旱、半湿润气候；海拔为 900 ～ 2500 米；植被为干草原和森林草原类型；土壤全剖面有石灰反应，土壤 pH值为 7.5 ～ 8.5。
（10）棕钙土。主要分布在甘肃省河西走廊洪水坝河以西，祁连山西段的北麓和阿尔金山的北坡，海拔为2100～3000米。质地多为砂壤土和粘壤土，剖面通体夹有砂砾石，下部为粗骨质。土壤全剖面通体为强石灰反应，土壤 pH 值为 8.5 ～ 9.0。
（11）灰钙土。分布在甘肃省河西走廊东部（东起古浪县的裴家营，西止高台县的红崖子）、张掖市、武威市及中部的兰州市、白银市、定西市等市的黄土墚峁、低山丘陵、河谷阶地和冲积平原上。植被为早生灌木和耐旱蒿属为主组成的荒漠草原，土壤 pH 值为 8.0 ～ 8.5。
（12）灰漠土。主要分布在河西走廊祁连山东段北麓、合黎山以及龙首山南麓的低丘和山前洪积扇顶端，武威盆地和古浪河冲积平原的末端，景泰县米家山以北海拔为 1500 ～ 2300 米的地区。植被属旱生小半灌木荒漠类型，覆盖度为 15% ～ 25%。土壤全剖面通体有石灰反应，土壤 pH 值为 8.0 ～ 9.0。
（13）灰棕漠土。广泛分布于河西走廊海拔为 1300 ～ 2500 米的山前戈壁带和砾质戈壁倾斜平原，占甘肃省土壤总面积的 22.8%，是全省面积最大的一个土类。植被为耐旱深根肉质稀疏灌木。土壤 pH 值为 8.0 ～ 9.0，土体干燥坚实。
（14）棕漠土。主要分布在河西走廊西端瓜州—敦煌盆地海拔 1150 ～ 1400 米的砾质戈壁带。气候极干旱，年均气温 9℃～ 12℃，年均降水量＜ 50 毫米。植被稀疏单一，多为旱生、超旱生的深根肉质种属，覆盖度＜ 5%。土壤全剖面有石灰反应，土壤 pH 值为 8.0 以上。
（15）黄绵土。广泛分布于甘肃省黄土高原区的塬边、低山及丘陵坡地，常和黑垆土、灰钙土，红粘土相间交错分布，是甘肃省黄土地区的主要土壤类型。其中，耕种黄绵土占甘肃省耕地土壤的 22.2%。海拔一般为 1500 ～ 1800 米。表层土壤有机质含量一般＜ 1.0%，碳酸钙含量在 10% 左右，虽呈强石灰反应但无钙积层。
（16）红粘土。广泛分布于甘肃省黄土高原的丘陵沟壑、沟口、沟谷和山坡、坡脚地带，河西漠境地区的低山峡谷、丘陵坡地也有分布。该土壤全剖面层次分化不明显，通体为强石灰反应，土壤 pH 值为 8.0 ～ 9.0。
（17）新积土。主要分布于陇东、陇南、中部黄土地区各条河流的两侧和河谷地带，河漫滩、超河漫滩及平缓的一级阶地上，山前洪积扇也有分布。土壤全剖面没有明显的腐殖质层；但沉积层次明显，剖面下部往往出现深厚的砂砾石层。
（18）龟裂土。主要分布在河西张掖市、酒泉市的干旱荒漠沙丘间或古老冲积平原封闭性低洼地上，几乎无植被生长或仅有零星的小灌木。该土类母质多含盐分，在成土过程中有程度不等的碱化作用，一旦开垦灌溉，盐碱化作用将日益明显。
（19）风沙土。主要分布于河西荒漠风沙地区，有机质和有效养分极缺乏，通体单粒，无结构，细砂、中砂为主，易干旱，易被风蚀，漏水漏肥。耕种风沙土肥力低下，是低产土壤之一。
（20）石质土。多分布于石灰质山地的阳坡、陇南侵蚀石质山地以及中部和河西干旱荒漠石质剥蚀山地。石质土所处地形多为陡峻山地，坡度一般＞ 25°，农牧业上利用价值极小或仅能作季节性少量放牧用，是难利用型土壤。
（21）粗骨土。分布区与石质土交错分布，粗骨土比石质土多了一层松散碎屑土，土体较石质土厚，水热条件比石质土好，但农业很难利用，部分地段可供放牧。
（22）草甸土。分布在甘肃省各山麓洪积扇边缘、冲积细土平原下部的低平洼地以及河流沿岸的河漫滩、河床低阶地和冲积扇缘泉水溢出带，多与沼泽土、草甸盐土和林灌草甸土形成复区。土壤全剖面基本层次由腐殖质层和锈色斑纹层组成，腐殖质层有大量粒状结构，下部为氧化还原层和潜育层；有机质含量＞ 3%。
（23）山地草甸土。属地带性土壤，在垂直带谱中位于山地棕壤之上，具体分布在甘肃的西秦岭和陇南山区较平缓的山梁分水岭地带和河谷上。海拔为 2000 ～ 3000 米。植被类型以草原草甸和灌丛草甸为主。成土母质为坡积残积物和黄土母质。
（24）林灌草甸土。主要分布在河西荒漠地区的河床两岸和扇缘地带，具体分布在疏勒河、黑河、党河、昌马河、北大河等流域的两岸和平原水库的低洼地方，多处在草甸士、风沙士的边缘，往往与草甸土形成复区。有机质含量低，土体中盐分累积（表聚）作用弱，土壤 pH 值为8.5 ～ 9.0。
（25）潮土。该土类在甘肃省境内分布比较零散，主要在河西走廊及河东的川坝河谷地区。土层深厚，土壤肥沃，是甘肃省发展农业生产的重要基地。潮土经过长期灌溉、耕作和施肥，地面不断增高，地下水位相对下降，土壤的潮化和盐化过程逐渐减弱。
（26）沼泽土。分布在甘南藏族自治州、酒泉市、张掖市、定西市、天水市、陇南市等市（州）的扇缘低洼地、沟谷带水洼地，多不连片，与亚高山草甸土、泥炭土、草甸土、盐土等形成复区。
（27）泥炭土。集中分布在甘南藏族自治州海拔 3400 米以上地区；张掖市也有分布，在祁连山山间洼地，海拔 3000 米以上。有机质含量大于 20%。
（28）盐土。主要分布在河西走廊的干旱气候区，从东至西、从南至北盐土面积逐渐扩大，盐分含量逐渐增高。此外白银市、兰州市的盐土都零星分布于封闭盆地和洼地；武威市分布在石羊河下游民勤湖区；金昌市分布在市区北部的芨芨泉、南半洼；张掖市主要分布在黑河中游，张掖市区—高台县—临泽县一线以北；嘉峪关市分布在泉水溢出区外缘；酒泉市主要分布在疏勒河中、下游，玉门镇泉水溢出带下方和下游地区的瓜州、敦煌，黑河流域的酒泉市、金塔县一带也有大面积分布。盐土土壤 pH 值为 8.0 ～ 8.6，积盐层的土壤 pH 值高于非积盐层。碱化盐土的土壤 pH 值为 8.7 ～ 9.2。
（29）水稻土。主要分布于秦岭以南河谷川坝地区，具体分布在陇南市武都区、文县、康县一带。土壤 pH 值为 7.4 ～ 8.1。
（30）灌淤土。分布在甘肃省黄河沿岸的引黄灌区，主要分布于兰州市、白银市、临夏回族自治州、庆阳市、平凉市、天水市等市（州）的黄河或其支流的谷地、阶地和平原上。土壤有机质含量在 1% 以上。
（31）灌漠土。分布于甘肃省河西走廊绿洲灌区，为古老灌溉耕种熟化土壤。耕层有机质含量一般＞ 1.5%；土体碳酸钙含量一般为 5% ～ 20%，夏秋灌溉淋溶，碳酸钙粘粒有下移现象，春冬蒸发强烈，碳酸钙盐分有表聚现象。
（32）高山草甸土。分布于甘肃省祁连山东、中段及秦岭海拔 3000 ～ 4000 米的高山地带。植被主要是耐寒喜湿性的草甸植物，覆盖度 70% ～ 90%，是牧区的夏季草场。
（33）亚高山草甸土。主要分布于河西祁连山东、中段及秦岭和其他中高山、甘南高原海拔3000 ～ 3500 米的地带。上接高山草甸土，下接黑钙土，是牧区良好的夏秋草场。气温、雨量、蒸发量略高于高山草甸土区。
（34）高山草原土。主要分布在河西祁连山西段、阿尔金山东段海拔 3500 ～ 4100 米的高山地带，即张掖市肃南裕固族自治县的部分地区以及酒泉市肃北蒙古族自治县、阿克塞哈萨克族自治县，均为牧区县。植被为耐低温的旱生草原植物，覆盖度 15% ～ 70%，是牧区的主要夏季草场。土壤全剖面为强石灰反应，土壤 pH 值为 8.0 ～ 8.5。
（35）亚高山草原土。主要分布于河西祁连山西段（中、东段也有零星分布），阿尔金山东段，秦岭阳坡较干旱的地带，海拔 3000 ～ 3500 米处。植被为旱生干草原植物，覆盖度 30% ～ 70%。由于高度下降，气温升高，冻融作用相应减弱，植被盖度也随之增加，土壤的有机质积累较多，含量在 2.5% 以上，土壤 pH 值为 8.0 ～ 8.7。
（36）高山漠土。仅分布在甘肃省极端干旱地区的阿克塞哈萨克族自治县境内的祁连山以及阿尔金山、后唐子五个泉、南安坝、大小苏干湖北面阳山海拔 3500 ～ 4200 米的个别地段。地形为高山山麓洪积扇、高山盆地或坡度大的高山坡地等。荒漠植被主要是旱生、超旱生植物，覆盖度 5% ～ 10%；海拔越高植被越稀疏，海拔 4200 米以上基本无植被。有机质含量少于 0.5%，碳酸钙含量 10% 以上，土壤 pH 值为 8.0 ～ 8.8。
（37）高山寒漠土。零星分布于祁连山、秦岭、甘南高原海拔 3900 ～ 4800 米的高山地带（西高东低，阳面高、阴面低）。植被以地衣、苔藓为主，覆盖度l%～5%。有机质含量极低，约0.2%左右，土壤 pH 值为 7.0 ～ 8.5。
（五）植被
甘肃省幅员辽阔，气候、土壤等自然条件复杂，植物种类十分丰富。全省种子植物共有 125科、765 属、2359 种，苔藓植物约有 36 科、64 属、70 种，蕨类和拟蕨类植物 15 科。禾本科、菊科、豆科、毛茛科、蔷薇科以及莎草科、玄参科、藜科、唇形科植物广布于全省各地，常成为各类植被的建群种，也是甘肃省主要的植物资源。
甘肃省栽培的粮食作物主要有冬小麦、春小麦、大麦、玉米、青稞、荞麦、糜谷、高粱、水稻、马铃薯和各种豆类等 20 余种。其中，小麦是甘肃省最主要的粮食作物，遍及全省各地；大部分地区的热量也能满足玉米的生长；糜谷多为小秋作物，多在麦收后复种。
经济作物主要有棉花、油料、大麻、蓖麻、芝麻、甜菜、向日葵、茶叶、烟草、啤酒花等。种植面积在 10 万亩以上的有亚麻、油菜、向日葵、甜菜、棉花等；茶叶仅在陇南部分地区可以栽培；棉花分布在河西内陆河下游的暖温带地区。
（六）矿产资源
甘肃省地层发育较全，地质构造复杂，岩浆活动剧烈，岩体种类繁多，具有极为丰富的矿产资源。在主要矿产中，煤、稀土、钨、钼、锡、锑、汞、钒、钛、菱镁矿、重晶石、萤石、石墨、建筑装饰石材等 20 多个矿种在世界上占有优势；一些大宗矿产，例如铁、锰、铝、铜、锌、硫、磷、石油、天然气、铀等资源总量亦不少。全省有41个矿种的保有储量居全国前10位；保有储量占全国总储量 50% 以上的矿产资源有 8 种，即镍、铂族（6 种）及铸型粘土。现已开采利用的矿产有53种，开采利用程度较高的有镍、锌、镁、钨、钴、锑、铂族、稀土矿、铟、铊、镉、硒、碲、滑石、石棉、伴生硫、菱镁矿、普通萤石、水泥配料用矿、膨润土、铸型用粘土、饰面用蛇纹岩、盐矿、钾盐等矿种。