Климат
Климат района умеренно-континентальный с довольно продолжительной холодной зимой и теплым летом. Господствующими являются воздушные массы с Атлантического океана, приходящие с запада и юго-запада. Реже поступают арктические воздушные массы. Холодные сухие, они усиливают морозы зимой, вызывают возврат холодов весной и ранние заморозки осенью. Иногда со стороны юго-востока из Прикаспийских полупустынь и степей Казахстана приходят теплые континентальные воздушные массы. Жаркие и сухие, они вызывают резкое повышение температуры воздуха, ранние весенние оттепели, летние суховеи и засухи.

Для территории парка характерны среднегодовая температура воздуха +3,4°С, средняя температура января - -12,4°С -13,2°С, средняя температура июля +19,0°С – +19,4°С. Среднегодовое количество осадков – 607-657 мм, причем 40% этого количества приходится на теплый период. Дожди в летние месяцы часто носят ливневый характер и способствуют появлению плоскостной и линейной эрозии почв. Относительная влажность воздуха в среднем равна 75%, минимальная в мае-июне – 61%, но иногда она падает ниже 30%, что способствует засухам. Зимний период характеризуется незначительным количеством осадков и низкими температурами, которые могут опускаться до -40° 45°С. Толщина снежного покрова под пологом леса достигает 50-60 см. Иногда поздней осенью и зимой южные ветры вызывают снежные бури.

Геология и рельеф
Территория национального парка расположена в северной части Приволжской возвышенности, являющейся крупной орографической структурой Русской равнины. Национальный парк находится в районе, относящемся к краевой восточной части Присурской низины, в зоне орографического перехода полесской низины в возвышенную равнину. Рельеф представляет собой ряд местных водоразделов. Преобладают абсолютные высоты 120-160 м. Максимальные высоты отмечены в восточной (265 м), южной (270 м) и северной (247 м, 230 м) частях парка – это наивысшие точки Чувашии.

В тектоническом отношении территория находится в пределах краевой зоны Сурского прогиба Волжско-Камской антеклизы, выраженного на поверхности кристаллического фундамента и в осадочных палеозойских и мезозойских отложениях.

В пределах региона в процессе длительного геологического развития обособились два геоморфологических района: флювиогляциальиая равнина и эрозионно-денудационная равнина.

Флювиогляциальная равнина, к которой относится большая часть территории национального парка, представляет собой песчаную низину. Для ее поверхности характерно чередование повышений с пологими склонами и овальных понижений, слабое развитие овражно-балочной сети. Рельеф сформирован главным образом аккумулятивной деятельностью текущих вод, но детали его впоследствии видоизменились работой ветра. С эоловым процессом связан дюнно-бугристый тип рельефа, имеющий довольно широкое распространение на территории. Песчаные гряды и дюны, имеющие овальную форму, вытянуты с северо-запада на юго-восток. Их высота достигает 5-10 м. Во время днепровского, московского и валдайского оледенений проявлялись криогенные и термокарстовые процессы. Эти процессы привели к возникновению понижений и западин, в которых образовались озера и болота.

Долины рек хорошо выражены, с обрывистыми, но невысокими берегами. Ширина долин 600-700 м, а у рек Бездны и Карлы – до 1 км. В поймах распространены понижения с болотами низинного типа.

Рельеф эрозионно-денудационной равнины, к которой относится небольшая восточная часть национального парка, начал формироваться после отступления сантонского моря. Основными элементами поверхности являются узкие водораздельные плато с седловинными понижениями и холмами-останцами и склоны с ярко выраженной асимметрией, изрезанные оврагами и балками. Формы микрорельефа на склонах представлены ложбинами, промоинами, микроповышениями.

В настоящее время рельеф территории продолжает формироваться под влиянием двух факторов – эрозии и аккумуляции, направленность которых определяется современными тектоническими движениями.

Гидрография
Большая часть территории относится к бассейну реки Бездны (приток Суры) и располагается к северу и югу от ее долины, за исключением крайнего северо-востока, принадлежащего бассейну р.Карлы.

На территории парка протекает большое количество рек и ручьев. Наиболее значительными являются Белая Бездна, Черная Бездна, Абамза, Хутаматвар, Хирла, Тюкинка, Тазловка, Большая Карла, Малая Карла. Протяженность их от 11 до 25 км. Большинство рек и ручьев характеризуется сильной извилистостью русел. Источниками питания являются грунтовые воды и атмосферные осадки. Одним из правых притоков Суры является река Белая Бездна протяженностью 25 км. В меженный период ширина ее не превышает 10 м, глубина а плесах около 1 м, в ямах – 2-3 м. Скорость течения довольно высокая – 1,2-1,6 м/сек. Частые перекаты чередуются с заводями, много стариц.

На территории парка насчитывается свыше 20 озер, в основном пойменных, размером от 0,3 до 3 га, имеются искусственные водоемы. Общая площадь болот составляет 143 га, или 0,2% территории. По днищам и склонам оврагов нередки выходы грунтовых вод в виде родников.

Почвы
Для почвенно-растительного покрова территории парка характерно сочетание экосистем, типичных для разных природных зон и ландшафтов Чувашии и ярко выраженная мозаичность.

Зональными здесь являются серые лесные почвы. Там, где шло хозяйственное освоение территории человеком и леса были вытеснены травянистой растительностью, образовались оподзоленные и выщелоченные черноземы. Однако, почвенный покров значительной части национального парка представлен дерновоподзолистыми песчаными (реже супесчаные) почвами различной степени оподзоленности, сформировавшимися на песках большой мощности. Имеются также участки с дерново-карбонатными почвами. В понижениях и западинах встречаются сфагновые болота с торфяно-болотными почвами. В поймах рек и долинах ручьев развиты пойменные почвы под черноольшаниками, ивняками и лугами.

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