Заповедник находится в Предкамье, климат которого характеризуется как умеренно континентальный, с резкими колебаниями температуры и неравномерным выпадением осадков.

Безморозный период продолжается в среднем 128 дней. В год выпадает в среднем 552,1 мм осадков, преимущественно в теплый период (апрель-октябрь) — 319,4 мм. Среднегодовая температура 3,1°, средняя самого теплого месяца (июля) 23,8°, самого холодного (января) —19,3°. Абсолютный минимум —48° (в январе 1979 г.), максимум 36,2° (в июле 1981 г.). Средняя продолжительность устойчивого снежного покрова — 146-147 дней, вегетационного периода — 162-175 дней. Солнечное сияние — около 2000 часов в году.

Территория заповедника лежит на левобережных террасах Волги. Особенности геологии, рельефа и гидрографической сети заповедника связаны с историей развития долин Волги и Камы. Рельеф Раифского участка равнинный. Центральная его часть сильно понижена, имеет дюнно-бугристый характер, с лощинами и древними балками. Абсолютные отметки на дне речных долин и озерных котловин не превышают 60-62 м, в то время как на северо-западе и юго-востоке — 100-105 м. Северные и южные части пересечены разветвленной сетью оврагов и балок. Вторая надпойменная терраса сформировалась в результате заполнения древней долины древнеаллювиальными песчано-глинистыми наносами. Пески и супеси здесь чередуются с глинистыми и суглинистыми прослойками.

В рельефе Сараловского участка значителен перепад абсолютных высот (50-140 м). Подразделяется он на две части: в материковую входят высокие террасы и часть первой надпойменной террасы, в островную — 10 островов. Берега водохранилища, образованные уступами первой (вюрмской) и второй (рисской) надпойменных террас, в настоящее время быстро разрушаются Куйбышевским водохранилищем. Материковая часть сложена в основном песками и глинами, под которыми залегают коричнево-бурые суглинки. Рельеф островов дюнно-бугристый. Отдельные дюны поднимаются до 20 м над уровнем водохранилища. Пойма Волги и Камы превратилась в мелководную часть Куйбышевского водохранилища. Только гривы в пойме возвышаются на 0,5-1 м над водой в виде вытянутых низких островов длиной от нескольких десятков до сотен метров. В изменении поверхности сейчас главную роль играют эрозионно-аккумулятивные процессы и оседание грунта под действием подземных вод. Рост оврагов и смыв почв интенсивнее всего протекают в охранной зоне.

Реки и озера Раифского лесничества возникли на древних волжских террасах, в сложении которых преобладают пески и супеси. Грунтовые воды в таких местах лежат глубоко и почти не участвуют в питании рек. Поэтому в настоящее время реки Раифы относятся к типу так называемых сухих рек.

Основная река Раифского участка — Сумка, с разветвленной системой правых притоков, большинство их них — это крупные овраги и балки, по которым стекают весенние и ливневые воды. Один из крупных правых притоков Сумки — сухая река Сопа. Настоящая лесная речка Сер-Булак — единственный значительный левый приток Сумки. Здесь много озер и болот. Больших озер 6 — Раифское, Белое, Ильинское, Линево, Гнилое и Шатуниха. Все они составляют единую систему. Из них 3 — Ильинское, Белое и Шатуниха — находятся вне заповедника, но вблизи его границ.

Самое обширное, глубокое и полноводное — Раифское озеро. Оно — важный регулятор стока основной реки — Сумки, аккумулятор ее твердого стока и активно эродирующего притока — пересыхающей реки-оврага Сопы. Несколько столетий назад, когда на территории современного Раифского лесничества и к северу от нее росли дремучие леса, Раифское, Белое и, возможно, Илантово озера представляли один общий водоем. Вырубка леса и распашка земель в этих местах в XVII в. оживили деятельность текучих вод. Озеро постепенно стало заноситься песком, образовался громадный конус выноса, разделивший Большое Раифское озеро на два — Белое и Раифское.

В заповеднике в основном дерново-подзолистые почвы, имеющие в зависимости от местоположения в рельефе, почвообразующих пород, древесной растительности, под влиянием которых они развиваются, разную степень оподзоленности (от скрытоподзолистых до сильноподзолистых), гуму-сированности (гумус — от 0,5 до 5%) и механический состав — от рыхлых песков до суглинков.

Распространены также почвы с избыточным увлажнением, редки серые лесные почвы.

На относительно небольшой территории Волжско-Камского заповедника соседствуют лесные, луговые, болотные и водные ландшафты.

© Гаранин В.И., Гильмутдинов К.Г., Скокова Н.Н., Хасаншин Б.Д. Волжско-Камский заповедник. // Заповедники СССР. Заповедники Европейской части РСФСР. II. - М., Мысль, 1989. с. 96-108