Согласно основным исследованиям геологической складчатости Таманского полуострова (Андрусов Н.И., 1900, с. 5–7; 1903, с. 257–364; Шнюков Е.Ф. и др., 1986, с. 20–25), на его территории можно выделить семь главных антиклинальных цепей или гряд и шесть синклинальных понижений равнинного характера (рис. 7). I–I — гряда мысов Каменный-Пекла; II–II — Фонталовская гряда, простирающаяся от горы Куку-Оба на западе до горы Тиздар на востоке; III–III — Ахтанизовская гряда, западной оконечностью уходящая в Таманский залив, горой Сопка — на восточной и высокими береговыми обрывами у станицы Голубицкой; IV–IV — Фанагорийская гряда, открывающаяся юго-западнее Фанагорийского городища невысокими холмами, завершаясь горой Мыска на территории современного Темрюка; V–V — гряда Карабетовки-Кандаура, несомненно, самая примечательная гряда Таманского полуострова. Она протянулась от Керченского пролива до восточной оконечности острова Кандаур, далее понижаясь в дельте Кубани, она вновь поднимается на Кандауре, включая в себя ряд гор и возвышений; VI–VI — гряда мысов Панагия и Железный Рог — горы Камышеватой и горы Нефтяной (к югу от станицы Старотитаровской). Западная оконечность этой гряды, понижающаяся в Черное море, имеет усложненное строение, включающее ряд параллельных и расходящихся под небольшим углом антиклиналей; VII–VII — гряда горы Гирляной (Суяки), пролегающая на незначительном протяжении в юго-восточной части Таманского полуострова.

К шести синклинальным понижениям равнинного характера относятся: 1–1 — широкая пологосклонная долина, пролегающая между грядой I–I на севере и грядой II–II на юге. Она протянулась от основания косы Чушка, поселка Батарейка на западе до поселка Кучугуры на востоке; 2–2 — долина между Фонталовской (II–II) и Ахтанизовской (III–III) грядами, протянувшаяся от мыса Рубана на западе до Пересыпского гирла на востоке. По самой низкой ее части еще в XIX в. проходило русло протоки (Субботин Ерик), соединявшей северо-восточный угол Таманского залива с Ахтанизовским лиманом у Пересыпского гирла; 3–3 — сравнительно узкая и короткая долина, пролегающая между Ахтанизовской (III–III) и Фанагорийской (IV–IV) грядами. Она берет начало от юго-восточного угла Таманского залива и проходит до залива Химка (Плавня) Ахтанизовского лимана. Ее продолжением к востоку является низина между Кандауром и Голубицким островом; 4–4 — широкая пологосклонная долина, пролегающая между Фанагорийской грядой (IV–IV) и грядой Карабетовки-Кандаура (V–V), от Шимарданской бухты на западе до осушенного в настоящее время лимана Соленый на востоке. Низкое дно этой долины находится преимущественно под водами Ахтанизовского лимана, проявляясь в восточной части на Кандауре в виде низины, расположенной южнее современного Темрюка; 5–5 — широкая пологосклонная долина значительного протяжения, пролегающая между грядой Карабетовки-Кандаура (V–V) и грядой мысов Панагия, Железный Рог (VI–VI). Эта долина берет начало от Керченского пролива (на западе), почти целиком охватывает берега лимана Цокур, южные берега Старотитаровского лимана и острова Кандаур (на востоке); 6–6 — долина, охватывающая северо-восточный берег Кизилташского (Кубанского) лимана и пролегающая к востоку до Старого русла Кубани. На западном, наиболее протяженном участке дно этой долины находится под водами Кизилташского и Бугазского лиманов.

Характерной особенностью ландшафта Таманского полуострова являются также развитые овражные системы, отдельные балки и лощины значительного протяжения, ориентированные «поперек» главенствующих гряд, преимущественно в общем меридиональном направлении (на юг или север — в зависимости от склона). Их появление и развитие было связано со скатом ливневых и талых вод с возвышенностей, устья этих балок обращены к морям, заливам и лиманам, куда эти воды стекали. Следует отметить, что стоки, направленные в долины, в древнейшие времена (до греческой колонизации) практически не образовывали промоин, так как гасились почти нулевыми уклонами и плотным растительно-травяным покровом. В настоящее время берега Таманского полуострова во многих местах изрезаны небольшими, часто крутыми балочками. Это молодое оврагообразование в большинстве случаев является следствием неумеренной распашки прибрежных земель и хозяйственной деятельности еще в античную эпоху (но в особенности — в новейшее время). Древние балки имели особое значение в организации расселения на Таманском полуострове в античности и средневековье.

Размеры Таманского полуострова сравнительно невелики — 85×38 км, т. е. около 1200 кв. км. Однако из-за своеобразия рельефа здесь встречаются почти все типы местности, характерные для зоны степей — плакорный или равнинный, склоновый (приречный), останцово-водораздельный, надпойменно-террасовый, пойменный, а также плавневый и лиманный, встречающиеся лишь в причерноморских и приазовских степях, а также в устье Волги (Мильков Ф.Н., 1977, с. 163–166). Основными определяющими являются прежде всего равнинный и (в меньшей мере) склоновый типы местности. В период, предшествующий греческой колонизации, растительность Таманского полуострова, в полном соответствии с его широтой и ландшафтом, была типично степной, богатой злаковым разнотравьем и ковылями, обладающими развитой корневой системой. Весной степь оживлялась вспышкой цветения тюльпанов, ириса, веснянки, гусиного лука, мятлика, верблюдки, многих видов полыни. В отношении леса Таманский полуостров был, безусловно, значительно богаче степных пространств. Помимо густых пойменных лесов (так называемая урема), заросли деревьев и кустарников покрывали склоны балок, морских берегов и берегов лиманов. В них преобладали ива, акация, ясень, серебристый лох (дикая маслина), терновник, можжевельник, шиповник. По данным исследований местными породами дерева являлись также вяз, тополь, клен (Сокольский Н.И., 1971, с. 26–33).

Таманский полуостров входит в Приазовско-Предкавказскую степную провинцию мощных и сверхмощных черноземов, где относится к подтипу черноземов южных, формировавшихся под типчаково-ковыльной растительностью, известных самым высоким плодородием на территории России (Афанасьева Т.В. и др., 1979, с. 239–241). Следует отметить, что на территории самого полуострова наиболее плодородные земли находятся в рассмотренных выше долинах и понижениях равнинного характера. Их отображение на аэрофотосъемках представляет собой темные зоны, цвет которых обусловлен многовековыми накоплениями гумуса и большей относительной увлажненностью почв.

Древние свидетельства о климате Северного Причерноморья весьма противоречивы, иногда — просто противоположны. В настоящее время принято считать, что в течение всего четвертичного периода (вплоть до наших дней) климаты различных областей не претерпели существенных изменений (если не учитывать некоторых ритмических колебаний). В этот период климат степной зоны юга России, куда входит и Таманский полуостров, характеризуется как континентальный, по количеству тепла, солнечного света и годовой сумме осадков вполне пригодный для выращивания зерновых (прежде всего пшеницы и ячменя) и бобовых культур, теплолюбивых фруктов и овощей, а также винограда. Обобщенно считается, что зона степей недостаточно увлажняется в течение года, однако земли Таманского полуострова, практически со всех сторон окруженные водными пространствами, находились с этой точки зрения в самых благоприятных относительно других степных регионов условиях.

В древности животный мир, а также морская и пресноводная фауна Таманского полуострова отличались большим разнообразием (Марков К.К. и др., 1965). В исторически обозримое время фауна Таманского полуострова насчитывала около тысячи видов различных представителей, включая обитателей вод. Практически до настоящего времени здесь сохранились волк, лисица, степной хорь, заяц, сурок, суслик, тушканчик, еж, кабан и дикая свинья (крупные млекопитающие — прежде всего копытные — были уничтожены в новое время). Из гнездящихся птиц более всего многочисленны цапли (серая и белая), журавль, лебедь, кулики, куропатка, жаворонок, коростель, перепел, стрепет, дрофа, удод, сизоворонка, горлица, ястреб, степной орел, степной лунь, сова. Весной и осенью лиманы и заливы становятся пристанищем большого количества различных видов пролетных птиц. Однако наибольшую ценность и интерес с древнейших времен представляла рыба, в особенности — проходная: осетр, белуга, севрюга, шип, сельдь и хамса. В большом количестве здесь ловится также кефаль, султанка, камбала, бычок; в кубанских плавнях — лещ, сом, щука, жерех, окунь, судак, стерлядь. Морские отмели богаты съедобными моллюсками — устрицами, мидиями и др., створками которых подчас завалены хозяйственные ямы-помойки античного и средневекового времени.