Bouvet est le sommet émergé d'un stratovolcan. Son origine volcanique est clairement visible dans sa topographie, bien que la majeure partie de l'île soit recouverte par les glaces. Le volcan lui-même est considéré comme dormant ou éteint, bien que la formation d'une nouvelle plateforme de lave (Nyrøysa) indique une activité géologique relativement récente, ou du moins une formation de terrain par des processus volcaniques. Nyrøysa est une plateforme de lave noire, d'une superficie d'environ 2,5 km², formée entre 1955 et 1958 sur la côte ouest à la suite d'un éboulement massif probablement lié à un séisme sous-marin ou à une activité volcanique mineure.
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Cartes de l'île Bouvet.

La géographie de l'île est dominée par un plateau central glacé, qui est en réalité une caldeira remplie de glace, connu sous le nom de plateau Wilhelm II. Environ 93% de la surface de l'île est recouverte en permanence par un inlandsis. Ce manteau de glace épais s'étend depuis le plateau central et descend en plusieurs langues glaciaires abruptes vers la côte, et forme généralement des falaises de glace impressionnantes là où elles atteignent la mer. Le point culminant est l'Olavtoppen (environ 780 m), situé sur le bord nord de la caldeira glacée. Le relief est généralement très accidenté, avec des pentes abruptes, sculptées par les glaciers et l'érosion.

Le littoral de l'île Bouvet est extrêmement inhospitalier et difficile d'accès. Il est principalement constitué de falaises rocheuses et de parois de glace vertigineuses, s'élevant directement de l'océan, ordinairement balayées par des vagues puissantes. L'accès par bateau est donc périlleux et très limité. L'exception notable étant Nyrøysa. Cette plateforme volcanique plus basse et relativement plate offre l'un des rares sites de débarquement et le principal lieu d'installation temporaire pour les expéditions scientifiques. Ailleurs, la côte est souvent bordée d'icebergs, petits ou grands, détachés des glaciers côtiers ou dérivant dans les eaux environnantes.

Le climat est de type subantarctique, caractérisé par des températures froides, des vents violents et persistants (couramment supérieurs à 50 km/h), un ciel souvent couvert et un brouillard fréquent. Les températures moyennes annuelles sont proches de -1°C, avec peu de variations saisonnières. Ces conditions climatiques extrêmes renforcent l'isolement de l'île et limitent considérablement les possibilités d'exploration ou d'habitation. En raison de l'épais manteau de glace, du gel permanent et de la topographie abrupte, l'île ne possède pas de cours d'eau permanents ni de lacs d'eau douce significatifs en surface; l'eau douce se trouve principalement sous forme de glace.

La combinaison de l'isolement extrême, du climat rigoureux et de la couverture glaciaire extensive fait que la vie terrestre est très limitée. La végétation est principalement composée de mousses, de lichens et quelques rares plantes vasculaires adaptées au froid, trouvées uniquement dans les petites zones rocheuses libres de glace, notamment à Nyrøysa. La faune se concentre presque exclusivement sur les côtes et dans les eaux environnantes, et est principalement constituée de vastes colonies de différentes espèces de phoques (éléphants de mer, otaries à fourrure) et d'oiseaux marins (manchots, pétrels) qui utilisent les rochers côtiers et la plateforme de Nyrøysa comme lieux de reproduction et de repos. La géographie de l'île, avec ses côtes inaccessibles et ses pentes glacées, limite les sites propices à l'établissement de ces colonies.

Histoire de l'île Bouvet.
Cette île et les quelques îlots voisins (au total 49 km²) sont tellement éloignés de toute autre terre et en dehors des routes commerciales qu'ils n'ont été découverts qu'en 1739 (par le capitaine français Bouvet) et n'ont été été revendiqués qu'en 1825, lorsque le drapeau britannique y fut hissé. Peu d'expéditions ont atteint Bouvet dans les décennies suivantes.

La Norvège occupa Bouvet en 1927, et le Royaume-Uni consentit à la lui céder deux ans plus tard; c'est un territoire d'Outre-mer de la Norvège depuis cette date. L'île Bouvet et ses eaux territoriales adjacentes ont été déclarées réserve naturelle en 1971. Une station météorologique automatique norvégienne a été étable sur la côte occidentale de Bouvet depuis 1977. Cette station a aussi été utilisée pour  l'étude de la répartition des otaries à fourrure et des manchots sur l'île, ainsi que sur leurs stratégies de recherche de nourriture.

En février 2006, un tremblement de terre a affaibli les fondations de la station, qui a été emportée dans la mer lors d'une tempête hivernale.Une nouvelle station de recherche a été érigée en 2014 pouvant accueillir six personnes pendant des périodes de deux à quatre mois.