Warunki geograficzne i klimatyczne Jukatan ma w większości charakter nizinny, z najsuchszym rejonem w jego północno-zachodniej części. Położony jest na szerokiej warstwie wapiennych skał, w których woda wyrzeźbiła liczne jeziora podziemne. Wybrzeże porośnięte jest głównie roślinnością namorzynową, która styka się z białymi i piaszczystymi plażami. Bliżej ku południu znajdują się lasy deszczowe, reszta stanu ma raczej suchy charakter i skąpą roślinność.
Na klimat Jukatanu duży wpływ ma bliskość ciepłej Zatoki Meksykańskiej, która sprawia, że jest on wyjątkowo gorący i wilgotny. Temperatury sięgają od 25 °C do 27 °C, rzadko spadając poniżej 16 °C czy przekraczając 49 °C. Najbardziej obfite w deszcze są miesiące letnie. Średnia roczna opadów wynosi 1150 mm.
Powszechnie występują tu mrówkojady, jeżozwierze i szopy. W niektórych częściach Jukatanu można spotkać również jaguary i różne gatunki małp. Lasy zamieszkują liczne gatunki papug i innych ptaków. W wodach przybrzeżnych swoje stanowiska mają delfiny i ośmiornice.
Jednym z ważniejszych obszarów podlegających ochronie przyrodniczej jest wyspa Isla Contoy, która pozostaje niezamieszkana. Występują na niej m.in.