Ege,üçüncü jeolojik zamanın sonunda yer kabuğunun kırılıp-çökmesiyle oluşmuş bir denizdir.Bu gün var olan adaların tümü o dönemdeki tektonik hareketlerin sonucunda oluşmuştur.Bugünkü Ege’yi oluşturan sular,Akdeniz ile çok farklı bir yapısal özellik göstermez.Tuzluluk oranı birbirine yakındır.İklim,kuzeye çıkıldıkça yaz mevsiminin biraz daha kısa sürmesi dışında hemen hemen aynıdır.Gökçeada jeolojik yönden Trakya’nın güney kıyılarının devamıdır ve onu Trakya’dan ayıran denizin dip uzantılarının volkanik bir yükseltisidir.Genellikle Gelibolu yarımadası ve Limni ile arasındaki deniz sığ olmakla birlikte,Semadirek adası ile arasındaki bölüm oldukça derindir.Alman arkeolog A.Couzo “Trakya Denizi Adalarına Yolculuk” (Hannover-1860) adlı incelemesinde Aydıncık (Kefaloz) ile bugün en doğuda bulunan tepenin (eski kaynaklara göre RU tepesi) çok önceden birbirinden ayrı olduğunu ve zamanla biriken kumlarla adaya bitiştiğini ve bugünkü Tuz Gölü’nün oluştuğunu ileri sürer. Gökçeada 289.5 km. karelik bir alan üzerinde oluşmuştur. Kıyı şeridinin uzunluğu yaklaşık 95 km.dir.Kuzey-güney uzunluğu 13 km,doğu-batı uzunluğu 29.5 km.dir.Geminin yanaştığı Gökçeada Kuzu Limanı Çanakkale’den 32 mil,Gelibolu yarımadası’ndaki Kabatepe limanından ise 14 mildir.Baozcaada’ya 29 mil,Ege Denizi’nde bulunan Yunan adalarından Limni’ye 16,Semadirek adasına 14 mil uzaklıktadır.Coğrafi yapısı çevre adalardan oldukça farklıdır.Tek bir dağdan oluşan Semadirek ile,tek bir ovadan oluşan Limni’ye karşın, tepelerin ve ovaların birbiri ardınca sıralandığı ilginç bir yapısı vardır.Homeros Gökçeada’dan, doğal yapısındaki özellikten ötürü Pepaloessa (dalgalı) diye bahseder. Gökçeada çok engebeli,volkanik bir yapıya sahiptir.Ada’nın %77’si dağlık,%12’si engebeli,%10’u da ovalıktır.Adanın güney sahillerinde Akdeniz iklimi,kuzey sahillerinde ise Marmara’ya özgü iklim hüküm sürmektedir. Rüzgarlar genellikle kuzeyden poyraz, güneyden lodos eser.Yılın büyük bölümü rüzgar alır.Gökçeada su kaynaklarının çokluğu bakımından dünyanın 4.adası durumundadır.5 adet gölet bulunan adamızda Zeytinli barajı adanın içme,kullanma ve tarım amaçlı sulama suyu ihtiyacını büyük ölçüde karşılamaktadır. Ayrıca Şahinkaya, Dereköy, Aydıncık ve Uğurlu göletlerinden de tarım amaçlı sulama yapılmaktadır.Antik dönemlerdeki Gökçeada’nın en önemli yerleşim yeri bugünkü Kaleköy (Kastro) dur.