Les îles du Spitzberg se composent essentiellement d'une grande terre, de forme triangulaire, allongée vers le Sud, terminée en pointe (cap Sud); trois autres grandes îles émergent de l'Océan le long de la côte orientale de cette terre; elles portent les noms de : Terre du Nord-Est, Terre de Barendsz, Terre des États. A l'Ouest du Spitzberg central, une seule grande île, l'île du Prince Charles, occupe dans la mer une position sensiblement parallèle à la côte dont elle n'est séparée que par un canal étroit. Le voyageur qui vient des côtes de Laponie rencontre d'abord l'île allongée de l'Espérance, sorte de digue posée à l'extrémité Sud-Est de l'archipel, le labyrinthe des Mille-îles, ou assemblages d'écueils qui émergent sur un espace triangulaire, au Sud de la Terre des États. 
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Paysage du Spitzberg.

Un canal immense sépare ces terres du Spitzberg central, dont la côte Est est sensiblement unie; le bord occidental, par contre, présente de nombreuses et vastes échancrures dont les principales sont, en partant du Sud, le Hornsound, le Belsound, le Eisfjord ou golfe des Glaces. Dans la partie Nord, la baie Widje s'avance en fourche jusque vers le milieu de l'île. C'est aussi dans la presqu'île formée par ce fjord et le détroit Hinlopen, à une cinquantaine de kilomètres au Sud de la baie Treuernberg, que se trouve le Newtontoppen, point culminant du Spitzberg, haut de 1717 m. Toute la terre ferme est d'ailleurs parsemée de montagnes et de glaciers, d'une altitude variable, 300 à 1100 m. La nature du terrain est rocheuse; au Nord, le granit et le gneiss prédominent plus au Sud, on rencontre des roches appartenant à toutes les séries des âges secondaires, notamment le trias et le jurassique. 

Certaines parties de l'archipel, notamment le Sud-Ouest de la grande île, renferment les traces d'anciennes végétations sous forme de fossiles : peupliers, aunes, noisetiers, platanes, ce qui prouve qu'à une certaine époque le climat du Spitzberg était à peu près le même que celui de la Scandinavie vers le 60° degré de latitude Nord. Quelques-unes des couches calcaires renferment de beaux marbres. On connaît également l'existence, à quelques milliers de mètres du rivage, d'importants gisements de houille qui ont été exploité à partir du début du XX^e siècle. A l'époque on estimait à 8 milliards de tonnes les réserves de charbon. Le principal gisement s'étalait sur 6000 kilomètres carrés. 
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Carte du Svalbard.  Source : The World Factbook.	Le Svalbard depuis l'espace. Source : Nasa.

Sur les côtes, on remarque aussi la présence de roches volcaniques qui revêtent, par endroits, les aspects les plus pittoresques. Elles se montrent généralement sur les escarpements des falaises, sous forme de coupes et en nappes, et se divisent en prismes irréguliers offrant de loin une certaine ressemblance avec les colonnades basaltiques. La plupart des roches sont cachées par la neige durant la majeure partie de l'année. 

Dans les grandes vallées, les glaciers descendent presque jusqu'à la mer; quelques-uns s'avancent même en dehors des rivages. L'accès du Spitzberg, assez difficile sur la côte occidentale, est presque impraticable sur la côte Est, rendue plus aride par le courant polaire. Le climat est rude et l'hiver règne d'une manière permanente depuis le milieu d'août jusqu'au mois de juin. La moyenne de l'année est de l'ordre de -9°C ; la moyenne de janvier, environ -19°C; de juillet, +3,5°C. L'état de la température varie assez sensiblement, suivant les latitudes, et la pointe méridionale du Spitzberg jouit d'une différence de 3° à 4°C par rapport au bord septentrional de l'archipel. Conway a toutefois constaté, dans l'intérieur de la grande île (30 juillet 1896), une température de 15°.

La végétation est forcément très restreinte et limitée, pour la flore arborescente, à quelques saules nains. Les plantes florifères semblent pourtant assez variées; on en a compté plus de 120 espèces. Parmi les fleurs les plus répandues, on signale diverses variétés des Draba, la clochette, différentes espèces de saxifrages. Les animaux de Scandinavie, les poneys notamment, déjà habitués aux maigres pâturages de l'extrême Nord, trouvent, durant la saison d'été, lorsqu'ils sont transportés au Spitzberg, une faible subsistance.

La faune du Spitzberg, relativement plus abondante, comprend plusieurs espèces de mammifères, communes aux régions polaires : l'ours blanc, le renard, le renne, le campagnol, ainsi que divers cétacés, le morse, dont la chasse a longtemps constitué l'une des principales industries de Hammerfest et de Tromsö (Norvège). On a constaté en outre la présence de 28 espèces d'oiseaux et de 23 espèces d'insectes : la perdrix de neige, qui forme, à cause de certaines particularités, une espèce à part, l'eider, les guillemots, le pétrel gris blanc, les mouettes.  (P. Lemosof).
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