Климат
На территории национального парка формируется умеренно континентальный климат с умеренно теплым летом, довольно продолжительной умеренно холодной зимой.

Среднегодовая температура воздуха составляет +3,2°С. Среднегодовая температура самых холодных месяцев (января и февраля) - 9° - 10° С. Температура самого теплого месяца - июля - +16° + 17°С. Годовая амплитуда среднемесячных температур - 26,2°. Продолжительность безморозного периода - 128 дней.

Годовое количество осадков составляет 828 мм. Минимум осадков приходится на февраль, март, максимум - на июль, август. 53% осадков выпадает в виде дождя, 26% в виде снега и 21% в виде снега с дождем. Продолжительность периода с устойчивым снежным покровом - 140 дней. Высота снежного покрова достигает 40-45 см.

В течение года преобладают западные, юго-западные и южные ветры. Одна из наиболее примечательных черт климата Валдая - сравнительная неустойчивость, быстрая переменчивость погоды.

Геология и рельеф
Валдайская возвышенность, являющаяся водоразделом бассейнов Балтийского и Каспийского морей - один из наиболее крупных элементов орографии северо-западной части России. Территория сложена толщей палеозойских отложений (девона и карбона), залегающих на породах кристаллического фундамента. Верхнедевонские отложения представлены известняками, доломитами, мергелями, песчаниками, песками, алевролитами, алевритами, глинами, встречающимися на глубинах от 5-20 до 100-140 м, мощностью 400-700 м. Отложения карбона - известняки, мергели, глины, бокситы, бурые угли, пески, песчаники, мощностью 35-100 м - отмечаются на глубинах до 130 м. Палеозойские отложения перекрыты толщей четвертичных, в основном моренных отложений.

Считается, что современный облик северной части Валдайской возвышенности сложился преимущественно в результате деятельности ледника. Роль других рельефообразующих факторов в формировании четвертичных отложений была гораздо более скромной. Территория национального парка, характеризующаяся исключительной геоморфологической пестротой, находилась на периферии ледяного щита - в зоне, где происходила собственно ледниковая аккумуляция. Ныне многочисленные холмы и гряды (их относительная высота до 20-50 м, крутизна склонов 15-20° и более) чередуются с западинами, ложбинами стока и небольшими равнинами, а все многообразие форм трактуется как сложное сочетание трех типов рельефа: моренного (преимущественно конечно-моренного), зандрового и камового. Западины и котловины, располагающиеся между моренными холмами, озами и камами, нередко заняты небольшими озерами. Средняя высота на территории парка - 150-200 м, максимальная (г.Рыжоха) - 296 м над ур.м.

Гидрография
По территории парка протекают реки, относящиеся к бассейнам Полы, Меты и Волги. Крупных рек нет. Три наиболее значительные речки, берущие начало в парке: Явонь, Полометь и Валдайка. Для них характерны извилистое русло, песчаное дно, крутые, местами обрывистые берега. Ширина рек до 5-20 м, глубина до 1,5-2 м, скорость течения 0,5-1 м/сек.

В парке 76 озер различного происхождения, из них 56 площадью более 20 га. Именно озерно-холмистый рельеф в сочетании с высокой облесенностью территории придает Валдаю особую прелесть. Наиболее крупные озера: Селигер (в пределах национального парка находится лишь небольшая северная его часть), Велье (площадь около 45 км2), Валдайское (19,7 км2), Ужин (около 10 км2), Боровно (около 10 км2). Суммарная площадь водного зеркала озер - 14704,5 га. Разнообразны форма озер, изрезанность их береговых линий, характер берегов. Большинство озер ледникового происхождения, имеют сток или проточны. Глубина крупных озер, как правило, превышает 10 м. Самое глубокое озеро - Валдайское, его максимальная глубина - 52 м. Небольшие лесные озера обычно неглубоки (3-5 м), но часто с дном из сапропелевого ила мощностью 7-10 м. В пределах национального парка обнаружены минеральные воды и лечебные грязи.

Почвы
Разнообразие форм рельефа и почвообразующих пород предопределили чрезвычайную пестроту и сложность почвенного покрова. Общие свойства почв - относительная обогащенность первичными минералами (полевые шпаты, слюды, биотит и др.) и наличие остаточной карбонатности, слабее выраженной во флювиогляциальных и озерно-ледниковых песках. Выделяется 8 типов почвообразующих пород: морена суглинистая; морена песчаная; озерно-ледниковые пески и супеси; безвалунные супеси, подстилаемые мореной суглинистой; валунные суглинки и супеси, подстилаемые тонкослоистыми озерно-ледниковыми песками; флювиогляциальные пески; новейшие озерные, делювиальные, алюво-делювиальные и алювиальные отложения; озерно-ледниковые безвалунные красно-бурые глины. На территории национального парка преобладают дерново-слабоподзолистые почвы. Собственно подзолы довольно редки. В понижениях между холмами и лощинах распространены дерново-подзолисто-глеевые почвы. Торфяно-болотные почвы занимают небольшую площадь вследствие хорошей дренированности территории. Под некоторыми типами неморальных лесов формируются буро-псевдоподзолистые почвы.

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