Климатические условия заповедника определяются его географическим положением и равнинным рельефом. В целом климат умеренно-континентальный. Радиационный баланс с мая по август положительный, в остальные месяцы — отрицательный (Андреев, 1875; Атлас Ленинградской области, 1967).
Большое влияние на погоду оказывают воздушные течения разного происхождения. Частое прохождение циклонов с Атлантического океана вызывает смену воздушных масс и изменчивость погоды (Лебедев, 1958). Летом с ними связаны периоды пасмурной, дождливой и прохладной погоды. Похолодания в первой половине лета часто приводят к задержке вегетации растений, сильному снижению численности молодняка у разных животных. Так, например, затяжная дождливая и холодная погода в мае, июне, июле может снизить продуктивность гнездования птиц в 3—5 раз и тем самым привести к резкому падению численности многих видов этой группы во второй половине лета и осенью.
Среднегодовая температура в Олонце составляет 2,9°. Средняя температура января —10°, июля 17°. Абсолютный минимум наблюдался в Олонце в январе 1940 г. (—54,1°), абсолютный максимум — в Свйрице в августе 1932 г. (32,4°). Число дней с морозом обычно составляет 153—171. Время первых заморозков может варьировать в пределах 1,5 месяца, но обычно они бывают в конце сентября. Последние заморозки в среднем наблюдаются во второй декаде мая, но они могут быть и в июне.
Средняя минимальная относительная влажность составляет 62—82% (в мае), максимальная — 87—88% (в декабре). Наибольшая облачность бывает в ноябре (8,4—8,6 балла), наименьшая (6) — в июле.
В течение всего года преобладают ветры юго-западного, западного и южного направлений. Средняя скорость ветра составляет 4—8 м/с. Наиболее тихо бывает в августе, ветрено — в ноябре.
Число дней с осадками около 200. Всего за год выпадает 623—637 мм, чаще с ноября по февраль. Достаточно устойчивый снежный покров держится с ноября по апрель (133—157 суток). Средняя его мощность — 60 см.
Продолжительность вегетационного периода со средними суточными температурами выше 5° равняется 160-164 дням. Среднесуточные температуры выше 10° держатся 105-115 дней; сумма температур за этот период составляет 1400-1500°, а сумма осадков — 200-275 мм.
Территория заповедника расположена в северной части Восточно-Европейской равнины, в пределах Свирской впадины Ладожско-Онежского (Олонецкого) перешейка. Территория входит в зону сочленения Балтийского щита и Русской плиты. Немного севернее заповедника, в области Балтийского щита, породы кристаллического фундамента выходят на поверхность, в районе же заповедника глубина их залегания составляет в среднем 300м (Геология четвертичных отложений..., 1967).
Осадочный чехол платформы представлен раннекембрийскими песками и глинами, а также четвертичными отложениями в виде ленточных глин, песков и валунных суглинков. Все они характеризуются спокойным, близким к горизонтальному залеганием.
Характер и размещение мелких форм рельефа отражают события голоцена, важнейшими из которых были деградация Валдайского ледника, а также процессы озерно-аллювиальной аккумуляции. Рельеф слабо переработан эрозией (Марков, 1949; Шеффер, 1967).
Абсолютные высоты территории заповедника достигают 22—24 м, а абсолютный максимум составляет 31,8 м. Превышения колеблются от 3—4 до 8—12 м. Средняя отметка уровня Ладожского озера составляет 4 м. Уклон дна Свирской губы ничтожен — менее 10'.
Из форм озерно-ледникового происхождения наибольший интерес представляют береговые валы Ладожского озера, а также некоторые котловины, например Сегежского озера (Шеффер, 1965).
Береговые валы — это песчаные гряды, вытянутые в субмеридиональном направлении параллельно береговой линии Ладожского озера. Принято считать, что валы, наиболее удаленные от современного берега, являются наиболее древними, сформировавшимися на одной из ранних стадий Балтийского водоема — стадии Иольдиевого моря. На суше насчитывается до 20 валов, в прибрежной полосе Свирской губы — от 2 до 11 подводных валов. Ширина валов достигает 100 м , превышения — 0,5—1,0 м. Сложены они в основном песками, которые на глубине 5—10 м подстилаются валунными глинами. Эти береговые валы во многом определяют другие особенности природных комплексов заповедника.
В Нижнесвирском заповеднике довольно много водоемов. Прежде всего это Свирская губа Ладожского озера и Сегежское озеро.
Ладожское озеро — одно из крупнейших озер в мире. Его площадь — 18 135 км2, длина озера — 219 км, средняя ширина — 83 км, средняя глубина — 51 м, наибольшая — 230 м (в северной части). Отметка среднего уровня озера — 4 м. Наивысшие уровни бывают в июне — июле, самые низкие — в декабре — январе. Среднегодовая амплитуда колебаний уровня около 0,8 м, а максимальная — до 3 м. Сгонно-нагонные колебания в южной части Ладоги составляют 20—40 см. При мелководности и очень малом уклоне дна Свирской губы эти колебания уровней Ладожского озера приводят к очень большим перемещениям линии уреза воды, что определяет ширину песчаных пляжей, обводненность первого межвалового понижения, разрастание тех или иных растений и т. д. Все эти условия во многом определяют обитание и размножение многих околоводных групп животных и их численность в тот или иной сезон. Наиболее чувствительны к колебаниям уровней Ладожского озера ондатра, бобр, речные утки, многие виды куликов, чайки, пастушковые.
Господство на Ладоге ветров западной четверти приводит к довольно частым штормам. Особенно часты они в октябре — ноябре, когда наибольшая высота волн может достигать 2,5 м. В конце июня и в июле часты штили.
Свирская губа принадлежит к наиболее хорошо прогреваемым и теплым частям Ладожского озера, водоема в целом довольно холодного. Летом, к началу августа, вода прогревается здесь до 20° (максимум 25° С). В сентябре .— октябре вода быстро охлаждается. Прибрежные участки губы обычно замерзают в начале декабря. Средняя толщина льда зимой составляет обычно 50—60 см, но в особо холодные зимы она может достигать 90—100 см. Декабрьские штормы во время становления ледяного покрова обычно образуют ледяные торосы. Как правило, на разном расстоянии от берега формируется несколько рядов таких торосов высотой иногда до 4—6 м, но чаще 1—2 м.
Вода в Свирской губе пресная, гидрокарбонатно-кальциевая. Прозрачность ее на удалении от берега в 500 м составляет 1—2 м, а в приустьевых участках речек сокращается до 0,3—0,6 м. Средняя минерализация воды составляет 56 мг/л. Содержание растворенного в воде кислорода зимой достигает 14—15 мл/л, летом оно сокращается до 11—12 мл/л.
Накопление в озере органики, фосфора, азота и других веществ влечет за собой довольно быстрый процесс эвтрофикации этого водоема. Хорошо прогреваемая Свирская губа больше, чем другие части Ладожского озера, подвержена летнему цветению воды. В результате этого после отмирания водорослей большое количество их остатков ежегодно прибивается к берегу, образуя вдоль всего побережья губы бордюр шириной до нескольких метров и высотой до полуметра. Эти органические остатки служат субстратом для быстрого развития околоводной растительности, в связи с чем в последние 10 лет быстро сокращается протяженность открытых песчаных пляжей.
В северной части заповедника вдоль побережья Ладожского озера тянется полоса тростниковых и ивовых зарослей шириной до 200 м. При подъемах уровня эти ивняки затапливаются водой. В средней части берег Свирской губы представляет собой полосу песчаных пляжей шириной до 50 м. Ближе к устью Свири вновь появляется полоса тростниковых зарослей на заболоченном низком берегу, сливающаяся с низинными болотами в дельте этой реки.
Сегежское озеро площадью около 18 км2 расположено в северной части заповедника, в центре Сегежского болотного массива. Дно озера песчаное, берега торфяные, глубина 4—6 м.
Река Свирь (самая большая река бассейна Ладожского озера) по существу не входит в состав заповедника, однако правые протоки основного русла, притоки и заливы относятся к его территории.
Река замерзает обычно в ноябре — декабре, но иногда ледостав задерживается до января. Вскрытие реки происходит во второй половине апреля — начале мая. Первые полыньи появляются в местах впадения ее рукавов в Ладожское озеро. Эта особенность режима оказывает большое влияние на формирование стоянок водоплавающих птиц, поскольку вскрытие и освобождение ото льда Свирской губы происходит на 10—15 дней раньше основной площади Ладожского озера.
От основного русла Свири в пределы заповедника вдается узкий и длинный Лахтинский залив длиной около 6 км, шириной 200—300 м. Он представляет собой лишившуюся стока одну из устьевых проток пра-Свири, впадавшей когда-то в Иольдиево море. Ее связь с Ладогой прекратилась в результате понижения уровня и прорыва нового русла в более низкой части речной долины. В Лахтинский залив впадают Ваемский и Часовенский ручьи, берущие начало в Сегежском болотном массиве и протекающие только в пределах заповедника. Правый приток Свири, р. Сегежа, также течет только по территории заповедника, вытекая из Сегежского болотного массива.
Остальные реки заповедника впадают в Ладожское озеро. Это небольшие лесные речки, рождающиеся в болотах. Все они относятся к одному типу рек снегового питания с весенним половодьем. Половодье не бывает особенно бурным, поскольку снег в лесах тает постепенно. Сток по сезонам распределяется более или менее равномерно, поскольку значительную роль в питании рек играют дождевые и грунтовые воды.
Цвет воды в этих речках коричневый за счет выноса продуктов разложения растительных остатков. Скорость течения рек в межень — 0,1-0,2 м/с.
Зональным типом почв заповедника является подзолистый. Кроме того, широко распространены болотные почвы и разнообразные сочетания болотных почв с подзолистыми.
Поверхностно-подзолистые иллювиально-железистые почвы сформированы на береговых валах, древних озерно-ледниковых террасах и других повышенных элементах рельефа, сложенных песками озерного и озерно-ледникового происхождения. Они образуют сочетания с болотными торфяно-подзолистыми почвами. Для этих почв характерен профиль, состоящий из слоя сухой подстилки (3—4 см), маломощного подзолистого горизонт та (1—2 см) и иллювиального горизонта.
Торфянисто-подзолистые почвы приурочены к понижениям рельефа, к нижним частям склонов береговых валов с избыточным увлажнением. В профиле этих почв — органогенный горизонт мощностью до 30 см, подзолистый горизонт с гумусированными затеками и прослоями, нечетко выраженный иллювиальный железистый и оглеенный горизонт. Торфянисто-подзолистые почвы образуют сочетания с подзолистыми в ландшафтах озерно ледниковых террас, широко распространенных в северо-восточной части заповедника.
Перегнойно-подзолистые (скрыто-, средне- сильноподзолистые) почвы, а также их сочетания с торфянисто-перегнойно-глеевыми встречаются по долинам рек, впадающих в Ладожское озеро, и по долине Сегежи. В их профиле выделяются сверху вниз: слой лесной подстилки, перегнойный горизонт мощностью 15—20 см, оподзоленный горизонт различной мощности и иллювиально-железистый горизонт.
Торфяно-болотные почвы верховых болот занимают обширные площади в пределах Сегежского болота. Для них характерен мощный (более 50 см) органогенный горизонт, состоящий из слоев разной степени минерализации, а также низкая зольность.
Торфяно-глеевые почвы приурочены к краевым частям верховых болот. Профиль их включает торфяной (30—50 см) и оглеенный минеральный горизонты.
Торфяно-болотные почвы низинных болот широко распространены в южной части заповедника, в низовьях Свири. Они отличаются более высокой зольностью по сравнению с почвами верховых болот.
Перегнойно-торфяные почвы переходных болот встречаются в замкнутых понижениях в центральной части заповедника, а их сочетания с торфянисто-подзолистыми и поверхностно-подзолистыми почвами — в понижениях между береговыми валами.
© Скарлато О.А., Ипатов В.С., Носков Г.А., Боч М.С. Нижнесвирский заповедник. // Заповедники СССР. Заповедники европейской части РСФСР. I. - М., Мысль, 1988. с. 129-151