Климат
Климат территории умеренно континенталъный. Среднегодовая температура составляет +3,8°С, абсолютный максимум +37°С, абсолютный минимум -42°С. По многолетним данным средняя температура самого холодного месяца января -10,2°С, самого теплого месяца июля + 18,ГС. Безморозный период длится 110-154 дня.

Среднегодовое количество осадков составляет 540-650 мм, максимум их приходится на теплый период. Снежный покров устанавливается примерно с 26 ноября. Средняя относительная влажность высокая (80%) и мало колеблется в течепие года. Господствующие ветры, в основном, северо-западпого и юго-западного направлений.

Геология и рельеф
Национальный парк расположен на слабоволнистой равнине на стыке южиого склона Клинско-Дмитровской гряды и северо-западной оконечности Подмосковной Мещеры, занимает Клязьмо-Яузско-Пехорский водораздел. Абсолютные высоты колеблются от 146 м до 178 м.

На территории национального парка выделяются следующие крупные геоморфологические единицы: Мытищинская водноледниковая наклонная равнина (в северной части парка), Верхне-Яузский озерно-болотный массив, Яузская моренно-зандровая волнистая равнина, Лосиноостровская возвышенная моренная равнина с отдельными моренными пологими холмами и заболоченными западинами, Верхне-Пехорская слабоволнистая зандровая супесчаная равнина.
Рельеф выражен слабо. Наиболее живописна местность на юго-западе парка, где явно выражены иадпойменные террасы р.Яузы с довольно крутыми склонами к ес пойме.

Почвы
Национальный парк отличается исключительной для его небольшой площади пестротой почвенно-грунтовых условий, что обусловлеио сочетанием здесь различных по геоморфологии территории. Основными почвообразующими породами являются валунные супеси и пески древнеаллювиальных и межморенных отложений, глины и суглинки верхней морены, современные отложения. Наиболее распространены суглинистые дерново-подзолистые почвы, затем — супесчаные п песчаные. По ложбинам и вдоль водотоков встречаются почвы избыточного увлажнения.

Гидрография
Крупных рек и водоемов в национальном парке и вблизи него нет. Но территория его пересечена довольно густой сетью мелких рек, ручьев и лощин. Именно здесь находятся истоки р. Яуза и ее притоки Ичка, Будайка, Лось, Нехлюдов рукав, Богородский и Банный ручьи и р. Пехорка (приток р.Москвы) с рядом неболыпих притоков.

В восточной части парк пересекает построениый в довоенные годы водопроводный канал, подающий в столицу волжскую воду. Вода из этого канала поступает также в Яузу и Пехорку.
В парке имеется несколько прудов: Алексеевский, Гольяновский, Казенный, Егерский и др. Все эти водоемы находятся в рекреационной зоне парка. В глубине лесного массива сохранилось немало бочагов, созданных в прошлом веке в противопожарных целях. Сейчас они имеют исключительно важное значение для животных как водопои и места размножения земноводных.
Болота на территории парка занимают довольно значительную площадь. Особую ценность имеет Верхне-Яузский водно-болотный комплекс площадыо около 1 тыс. га. Кроме обшириого массива имеется целый ряд самых разных по площади и происхождению болот (низинные, переходные, верховые) и участки с постоянным и периодическим переувлажнением.

© Справочник "Национальные парки России". Москва: Изд-во Центра охраны дикой природы, 1996 г.