thumb|250px|Imagen de satélite de Cataluña (original NASA). La geografía de Cataluña se extiende por el territorio comprendido entre el curso bajo del valle del Ebro y las vertientes pirenaicas central y oriental, en la península ibérica, conectando con la parte continental europea a través del Valle de Arán. Cataluña tiene una diversidad geográfica relativamente muy marcada, teniendo en cuenta lo relativamente pequeño de su litoral mediterráneo al este, con 580 kilómetros de costa, y las grandes unidades de relieve de los Pirineos al norte. Limita con las comunidades autónomas de Aragón (provincias de Huesca, Zaragoza y Teruel) al oeste y Comunidad Valenciana (con la provincia de Castellón) al sur. Por su vertiente norte limita con Andorra y Francia (región de Occitania). El este del territorio catalán está bordeado por el mar Mediterráneo. Las coordenadas de sus extremos son 3º 19' 59,94'' de longitud este para el extremo oriental, 0º 9' 41,69'' de longitud este para el extremo occidental, 42º 51' 45,97'' de latitud norte para el extremo septentrional y 40º 31' 27,56'' de latitud norte para el extremo meridional.
Geología 350px|thumb|Principales unidades geológicas del territorio catalán. El actual estado geológico de Cataluña puede comenzar a describirse desde los primeros grandes cambios del Paleozoico. Inicialmente el territorio formaba parte de una cuenca oceánica en la que, por reposo orogénico, se depositaban materiales sedimentarios finos y arcillosos. El desarrollo de plegamientos hercinianos determinó una sedimentación más irregular que posteriormente produjo la emersión (de baja altura) de varias áreas de orientación noroeste-sureste como el macizo del Ebro (actual depresión central catalana) y el macizo catalanobalear, que surgieron al final de la era. Los materiales sedimentados de la época se transformaron en gneis, esquisto y pizarra que aflora hoy día en la mitad norte de las cordilleras litorales y Pirineo axial. thumb|left|200px|Pirineos en el Ripollés. La era mesozoica cubrió de nuevo las áreas emergidas durante la era anterior, lo que provocó una sedimentación tranquila bajo el mar, generando gran cantidad de material calcáreo. Hoy en día este material se encuentra en la mitad sur de las cordilleras litorales y en el Prepirineo.
Al inicio de la siguiente era, la cenozoica, las placas tectónicas euroasiática y africana toman contacto y suavemente comienza a elevarse un dorso de pliegues y sierras mediante orogénesis alpina que dará lugar, entre otras, a los Pirineos. Este empuje incide también en el movimiento del macizo catalanobalear hacia el suroeste, cubriendo el macizo del Ebro, aún sumergido, lo que va generando que se vayan depositando materiales que darán lugar a la futura depresión central catalana. En la línea de costa se acumulan conglomerados depositados por los ríos y que darán lugar a las elevaciones destacadas de los macizos de Montserrat, Sant Llorenç del Munt, etc. Mientras, hacia el interior de la cuenca se acumulan arenas y arcillas que darán lugar al gres. Al cerrarse el macizo del Ebro, en forma de golfo, se originó un gran lago salado. Sus aguas fueron expuestas a una intensa evaporación que finalmente dieron lugar a grandes depósitos salinos de los que hasta hace poco aún se extraía sal en Suria y Cardona. La segunda mitad de la era erosionó por descompresión gran parte del macizo catalanobalear, permaneciendo en una estrecha línea que conforman la depresión prelitoral, el llano de la Cerdaña, del Ampurdán, etc. Al final del periodo, los movimientos alpinos inciden en el surgimiento de volcanes en la zona de Olot que perdurarán hasta el cuaternario y los glaciares del Pirineo acaban por conformar el territorio.
Clima
thumb|Lago Gento en el Pirineo, donde en 1956 hubo la temperatura más baja grabada, hasta ahora, en la península ibérica. Cataluña goza de un clima mediterráneo, aunque con grandes variaciones de temperatura entre el litoral costero, con un clima suave, templado en invierno y muy caluroso en verano; el interior que tiene un clima continental mediterráneo, con inviernos fríos y veranos muy calurosos; y las zonas montañosas próximas a los Pirineos, que tienen un clima de alta montaña, con mínimas bajo cero y nieve abundante en invierno, precipitaciones anuales por encima de 1000 mm y veranos menos calurosos. Cataluña disfruta de un clima mediterráneo templado propio de su latitud en el hemisferio septentrional. Aun así, por su variada topografía, hay una gran diversidad de climas. Las temperaturas medianas anuales oscilan desde los 0 °C en los Pirineos, hasta los 17 °C en la costa del sur; las temperaturas máximas pueden llegar a los 43 °C (en las Garrigas), y las mínimas a los -30 °C (en los Pirineos).
En cuanto a la pluviosidad, Cataluña puede dividirse en dos regiones: La Cataluña húmeda, integrada por los Pirineos, los Prepirineos, el Subpirineo y algunos islotes montañosos de la cordillera Prelitoral, donde la pluviosidad es superior a los 700 mm anuales; y La Cataluña seca; el resto del territorio, donde la pluviosidad es inferior a los 700 mm anuales.
La pluviosidad tiene una tendencia equinoccial. En el mediterráneo, los veranos son secos y hay lluvias primaverales. En los Pirineos, las precipitaciones son abundantes durante mayo y junio, y los veranos, en general, son húmedos.
Al considerar tanto las temperaturas como la pluviosidad, Cataluña se divide en tres grandes dominios climáticos: Uno de clima alpino (en los altos Pirineos); Uno de clima atlántico (en la cuenca de la Garona); Y uno de clima mediterráneo (en el resto del territorio), que se subdivide en una área de montaña alta y una de montaña baja.
El clima de Cataluña es en general mediterráneo aunque, durante el invierno, hay una diferencia notable de temperaturas entre el litoral costero (clima propiamente mediterráneo), con temperaturas medias alrededor de los 10 °C y el interior (por debajo de los 1000 m de altitud) con temperaturas medianas invernales entre 3 y 7 °C. Las temperaturas de verano son más homogéneas alrededor de los 25 °C en la costa y entre 21 y 25 en el interior. El clima de montaña se caracteriza por una disminución de la temperatura y un incremento de las precipitaciones, todo esto de acuerdo con el aumento de la altitud. A partir de los 1500 metros se considera que empieza el clima de alta montaña. La temperatura mediana anual oscila entre los 17 °C del Delta del Ebro hasta los 0 °C, o inferior, a partir de los 3000 m de altitud. Las temperaturas extremas han sido de 43 °C en Lérida e Igualada en julio de 1982, Montblanch en 4 de julio de 1994, hasta -32 °C del lago Gento (en la cota de 2030 m) en febrero de 1956.Jordi Sacasas y Lluís Descubriendo la Meteorología Publicaciones de l?Abadía de Montserrat 2004 Las precipitaciones medianas anuales oscilan entre los 350 litros del Segriá y los 1200 de la alta Garrocha.Flora de los Países Catalanes, Volumen I, Bioclimas
La humedad relativa mediana anual se encuentra en general en todo el territorio entre el 70 y el 75 %. En el litoral esta cifra es fuerza homogénea a lo largo de todos los meses del año, en el interior se presenta un mínimo en verano y un máximo en invierno, especialmente acusado este en los lugares donde acostumbra a haber niebla.Xarxa agrometeorològica/
El viento dominante en Cataluña, como en general en el resto de Europa, es el de poniente (del oeste). Aun así tanto en el norte como en el sur de Cataluña dominan vientos de componente norte: la tramuntana (que sopla norteña) especialmente en el Alto Ampurdán y el mistral (norte-oeste) en el sur de Cataluña. Se tiene que tener en cuenta vientos más irregulares o estacionales como son el viento de marinada y las brisas de montaña o el "fogony". Las velocidades medianas anuales del viento (medidas a 10 m del suelo) se encuentran entre 1 m/s en Viella y Medio Arán (protegida por las montañas que la rodean) y 10 m/s de Portbou (observatorio encima de una montaña)Red agrometeorològica
La insolación está estrechamente ligada a la nubosidad, sea de nubes altas o de nubes bajas (niebla) y no tan directamente ligada a la pluviometría. Cataluña se sitúa entre las 2600 horas anuales y las 2000 horas.J.J. Capel Molina y M. Viedma Muñoz, Anotaciones geográficas sobre la insolación en España, Papeles de Geografía nº 25 1997
Tipos climáticos
A grandes rasgos, el clima de Cataluña se puede dividir en cinco grupos: clima mediterráneo de costa, clima mediterráneo de interior, clima mediterráneo de montaña, zona de transición entre clima mediterráneo y clima atlántico, y clima atlántico de montaña.
De acuerdo con las condiciones climáticas que afectan la vida se establecen en Cataluña varios tipos de bioclimas.
Clima mediterráneo de costa
thumb|350px| Alcanza la zona litoral y parte de la prelitoral de Cataluña, la cadena montañosa litoral y prelitoral impide que en gran parte del territorio este tipo de clima avance hacia el interior. La principal característica del clima mediterráneo de costa es la suavidad del invierno puesto que por un lado muy pocas veces hiela, pasan varios años sin que el termómetro baje de los cero grados, y del otro las temperaturas medias de los meses más fríos del año (diciembre, enero y febrero) se encuentran entre los 9 (en el norte de la costa) y 12 °C (en el Delta del Ebro). En verano las temperaturas medias se sitúan entre los 24 °C y 25 °C con fuerte humedad ambiental, lo que genera bochorno, pero con marinada que hace que la media de las temperaturas máximas no llegue a los 30 °C. Las precipitaciones medias anuales en la zona litoral están entre los 700 (Bajo Ampurdán) y los 480 (Tarragona). El máximo de lluvias es en otoño con peligro de trombas de agua fuertes. La irregularidad de las lluvias es la típica del clima mediterráneo.
Clima mediterráneo de interior
Cubre toda la zona de la Depresión central catalana, Priorato, la Plana de Vich, y el interior de las Tierras del Ebro no colindantes a los puertos de Tortosa-Beceite, sobre todo la Ribera de Ebro. La Cuenca de Barberá y el Alto Campo también pertenecen a esta zona. La variación de las temperaturas a lo largo del año es más grande que en la costa. En invierno las mínimas están en la Plana de Vich, causadas por una inversión térmica acusada que más moderadamente afecta a todo el territorio mencionado. El verano es caluroso con máximas más altas que en la costa pero las mínimas son siete u ocho grados más bajas, con humedad relativa y, por lo tanto, menos bochorno. En las zonas que están más en el interior, del Segriá a la Segarra, llueve menos que en la costa. En cambio, en la Plana de Vich llueve más y en el Bages de forma similar. No llega con mucha intensidad la lluvia en otoño a las tierras de poniente.
Zona de transición entre clima mediterráneo y clima atlántico Corresponde a la parte de la comarca de la Alta Ribagorza que no pertenece al parque nacional de Aiguas Tortas y Lago de San Mauricio (más o menos), la zona del Pallars Sobirá que tampoco pertenece y la zona alrededor de Puebla de Segur en el Pallars Jussá, es decir, desde Talarn hasta Senterada. Al ser de transición, tiene características de los dos climas: llueve más que el mediterráneo normal, pero también hay periodos secos y otros más húmedos.
Clima atlántico de montaña Alcanza sólo una pequeña parte de Cataluña, las situadas en la vertiente norte de los Pirineos y algunas zonas muy cercanas penetran los frentes atlánticos más húmedos. Concretamente es en el Valle de Aran, la zona del parque nacional de Aiguas Tortas y Lago de San Mauricio (en el Pallars Sobirá, el este de la Alta Ribagorza y el norte del Pallars Jussá), y la Vall Fosca en el norte del Pallars Jussá. Allí las lluvias son regulares durante todo el año y las temperaturas medias del verano están por debajo de los 20 °C. No hay periodos de sequía y en todas las estaciones llueve de manera bastante uniforme.
Hidrografía