С новейшей палеоген-неогеновой и четвертичной историей развития А. связано образование вулканических конусов (Эребус — 3794 м. Террор — 3262 м и др.), формирование выровненных поверхностей коренных пород (пенепленов) и поднятие их на значительную высоту. Горные области часто имеют альпинотипный рельеф; рельеф прибрежных антарктических оазисовмелкосопочный. Наличие древних береговых линий и террас с остатками морских организмов на них указывает на поднятие материка в голоцене.
Антарктический ледниковый покров существовал, по-видимому, непрерывно с неогена, то сокращаясь, то увеличиваясь в размерах. В настоящее время почти весь материк занят мощным ледниковым покровом, только 0,2—0,3% всей площади материка свободно ото льда. Средняя мощность льда 1720 м, объём — 24 млн. км3, т. е. примерно 90% объёма пресных вод поверхности Земли. В А. встречаются все типы ледников — от огромного ледникового покрова до мелких навеянных и каровых ледников. Антарктический ледниковый покров спускается в океан (исключая очень небольшие участки побережья, сложенные коренными породами), образуя на значительном протяжении шельфовые ледники — плавающие на воде плоские ледяные плиты (толщиной до 700 м), опирающиеся в отдельных точках на поднятия дна. Понижения подлёдного рельефа, идущие из центральных районов материка к побережью, являются выводными путями льда в океан. Лёд в них движется быстрее, чем в других районах, он разбит на бесчисленные блоки системами трещин. Это выводные ледники, напоминающие горные долинные ледники, но текущие, как правило, в ледяных берегах. Наибольшим из таких ледников является ледник Ламберта длиной 700 км, шириной 30—40 км. Скорость движения льда достигает в выводных ледниках 1000—1500 м в год. Питание ледников осуществляется за счёт атмосферных осадков, которых на всей площади ледникового покрова за год накапливается около 2200 км3. Расход вещества (льда) происходит главным образом вследствие откола айсбергов; поверхностное и подлёдное таяние и сток вод очень малы. Вследствие неполноты наблюдений приход и особенно расход льда определяются недостаточно точно. Большинство исследователей принимает баланс вещества в ледниковом покрове А. (до получения более точных данных) близким к нулю.
Непокрытые льдом участки поверхности скованы многолетней мерзлотой, проникающей на некоторое расстояние под ледниковый покров и на дно океана.
Климат А. полярный континентальный (исключая побережье). Несмотря на то, что в Центральной А. зимой в течение нескольких месяцев продолжается полярная ночь, годовая суммарная радиация приближается к годовой суммарной радиации экваториальной зоны [станция Восток — 5 Гдж/(м2·год) или 120 ккал/(см2·год)], а летом достигает очень больших значений — до 1,25 Гдж/(м2·мес) или 30 ккал/(см2·мес). Однако до 90% приходящего тепла отражается снежной поверхностью обратно в мировое пространство и только 10% идёт на её нагревание. Поэтому радиационный баланс А. отрицательный, а температура воздуха очень низка.
В Центральной А. располагается полюс холода нашей планеты. На станции Восток 24 августа 1960 зарегистрирована температура —88,3°С. Средняя температура зимних месяцев от —60 до —70°С, летних от —30 до —50°С. Даже летом температура никогда не поднимается выше —20°С. На побережье, особенно в районе Антарктического полуострова, температура воздуха достигает летом 10—12°C, а в среднем в самый тёплый месяц (январь) составляет 1°С, 2°С. Зимой же (июль) на побережье температура в среднем за месяц колеблется от —8 на Антарктическом полуострове до —35°С у края шельфового ледника Росса. Холодный воздух скатывается из центральных районов А., образуя стоковые ветры, достигающие у побережья больших скоростей (средняя годовая до 12 м/сек), а при слиянии с циклоническими воздушными потоками превращающиеся в ураганные (до 50—60, а иногда и 90 м/сек).
Вследствие преобладания нисходящих потоков относительная влажность воздуха небольшая (60—80%), у побережья и особенно в антарктических оазисах снижается до 20 и даже 5%. Сравнительно мала и облачность. Осадки выпадают почти исключительно в виде снега: в центре материка их количество достигает в год 30—50 мм, в нижней части материкового склона оно увеличивается до 600—700 мм, несколько уменьшается у его подножия (до 400—500 мм) и снова возрастает на некоторых шельфовых ледниках и на северо-западном побережье Антарктического полуострова (до 700—800 и даже 1000 мм). В связи с сильными ветрами и выпадением обильных снегов очень часты метели.
Крупные участки обнажённых пород вблизи побережья, обладающие специфическими природными условиями, получили название антарктических оазисов. Наиболее крупные из них: Бангера оазис,Вестфолль,Грирсона оазис,Ширмахера оазис, долина Райт (Сухая долина). Площадь их от нескольких десятков до нескольких сотен квадратных километров.
Значительно бо'льшие площади иногда занимают горные массивы и отдельные скалы, прорывающие ледниковый покров — нунатаки.
Своеобразны антарктические озёра, расположенные преимущественно в прибрежных оазисах. Многие из них бессточны, с повышенной солёностью вод, вплоть до горько-солёных. Некоторые озёра и летом не освобождаются от ледяного покрова. Очень характерны озёра-лагуны, расположенные между прибрежными скалами оазиса и окружающим его шельфовым ледником, под которым осуществляется связь их с морем. В зависимости от поступления талых пресных вод и степени связи с морем они имеют различную солёность. Некоторые озёра располагаются в горах на высоте до 1000 м (оазисы Тейлора, массив Вольтат на Земле Королевы Мод и Виктории на Земле Виктории).
Растительный и животный мир А. очень беден и своеобразен, но даже самые суровые районы материка не являются биологической пустыней (см.Антарктическая область).
Природные районы. Вся А. с прибрежными островами располагается в зоне антарктических пустынь и может быть разделена на три подзоны, выраженные на весьма ограниченных участках не покрытой льдом суши: северная — северо-западное побережье Антарктического полуострова и прилегающие острова; средняя — прибрежные оазисы, острова, скалы и горные хребты, расположенные вдоль всего побережья А.; южная — участки суши внутри материка. Значительно большее значение для А. имеет деление на высотные пояса. Нижний пояс охватывает побережье, включая шельфовые ледники, до высоты нескольких сотен метров. В этом поясе наблюдается максимальное для А. разнообразие ландшафтов: шельфовые ледники, подножие ледникового склона, нижние части выводных ледников, оазисы и нунатаки. Здесь наблюдается таяние снега не только вблизи выходов коренных пород, но и на ледниковом покрове. Вследствие близости моря и сравнительно высоких температур воздуха в нижнем поясе сконцентрирована почти вся органическая жизнь материка. Средний пояс (до высоты 3000 м) охватывает склон ледникового покрова, внутреннее ледниковое плато Западной Антарктиды, горные хребты. Температура воздуха ниже 0°С в течение всего года, таяние наблюдается только летом вблизи выходов коренных пород. На снежной поверхности ледникового склона вследствие почти постоянных сильных стоковых ветров развиты крупные заструги; поверхность внутреннего плато покрыта мелкими застругами. На скалах, нагревающихся летом выше 0°С, местами растут лишайники и водоросли, встречаются членистоногие, изредка птицы. Выше 3000 м располагается область вечного мороза. Ветры здесь слабые, снег рыхлый и на поверхности ледникового плато Центральной А. больших застругов не образуется. Даже поверхность коренных пород горных вершин, поднимающихся в этот пояс, никогда не нагревается выше 0°С и признаки растительной и животной жизни почти не встречаются.
