สภาพอากาศของเกาะเต่ามีการเปลี่ยนแปลงอยู่เรื่อย ๆ แต่โดยทั่วไปฤดูมรสุมจะอยู่ระหว่างปลายเดือนพฤศจิกายนถึงต้นเดือนธันวาคม ฤดูมรสุมที่เกาะเต่ามีฝนตกหนักและคลื่นลมแรง แต่จะกินเวลาเพียงไม่กี่สัปดาห์เท่านั้น โดยปกติเรือโดยสารที่เดินทางมาเกาะเต่าสามารถวิ่งฝ่าคลื่นสูงสุดได้ถึง 4 เมตร และเรืออาจหยุดวิ่งหากสภาพอากาศของเกาะเต่าย่ำแย่เกินไป

ช่วงเดือนตุลาคมถึงมีนาคมของทุกปีน้ำทะเลที่เกาะเต่าจะขึ้นสูง น้ำเต็มอ่าว จึงเป็นช่วงเวลาที่เหมาะแก่การว่ายน้ำและดำน้ำตื้น ส่วนช่วงเดือนเมษายนถึงกันยายน น้ำทะเลจะลงในช่วงกลางวัน ทำให้หาดทรายกว้างเหมาะแก่การนอนอาบแดดและทำกิจกรรมชายหาด

ช่วงเดือนตุลาคมถึงมีนาคม น้ำเต็มอ่าว เหมาะแก่การดำน้ำตื้น ช่วงเดือนเมษายนถึงกันยายน หาดทรายกว้าง เหมาะแก่การนอนอาบแดด

เกาะเต่าเป็นเกาะที่อยู่ห่างจากฝั่งมากที่สุดในบรรดาเกาะในอ่าวไทยเฉพาะที่มีผู้อาศัย โดยอยู่ห่างจากชายฝั่งจังหวัดชุมพร 74 กิโลเมตร ห่างจากท่าเรือบ้านดอน จ.สุราษฏร์ธานี 115 กิโลเมตร และห่างจากเกาะพะงันซึ่งเป็นเกาะเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุด 47 กิโลเมตร หรือ 72 กิโลเมตรจากเกาะสมุย เกาะเต่าและเกาะนางยวนเป็นหมู่เกาะเล็ก ๆ มีพื้นที่รวมกันทั้งหมด 19.2 ตารางกิโลเมตร ส่วนที่กว้างที่สุดของเกาะวัดได้ 3.4 กิโลเมตร และยาว 7.6 กิโลเมตร แนวชายฝั่งส่วนใหญ่ลาดชันและเป็นโขดหิน เกาะเต่าประกอบด้วย 11 อ่าว และ 10 แหลม ระยะทางรอบเกาะวัดได้ 28.6 กิโลเมตร โดยมีแนวปะการังยาว 8 กิโลเมตร พื้นที่ส่วนใหญ่บนเกาะเต่าเป็นภูเขา มีเพียง 30% ของพื้นที่เป็นที่ราบ

ตำบลเกาะเต่าแบ่งเป็น 3 หมู่บ้าน คือ แม่หาด ทรายรี ตั้งอยู่ฝั่งตะวันตก และโฉลกบ้านเก่าตั้งอยู่ทางทิศใต้ พื้นที่ฝั่งตะวันออกของเกาะเป็นที่ลาดชันและหน้าผา ส่วนฝั่งตะวันตกภูเขาค่อย ๆ ลาดลงสู่ทะเล ทำให้พื้นที่บริเวณนี้เป็นที่ราบและเป็นที่ตั้งของชุมชน จุดสูงสุดของเกาะเต่าวัดได้ 374 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล แนวภูเขาทอดยาวจากทิศเหนือจรดทิศใต้

เกาะเต่าเกิดขึ้นจากการทรุดตัวของแผ่นดินโดยรอบซึ่งปัจจุบันกลายเป็นทะเล ความลึกของทะเลรอบเกาะเต่าและเกาะนางยวนอยู่ที่ประมาณ 30-40 เมตร เกาะเต่ามีน้ำขึ้นน้ำลงวันละหนึ่งรอบ