Γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά
Η Μονεμβασία είναι κτισμένη πάνω σε ασβεστολιθικό βράχο στη νοτιοανατολική ακτή της Πελοποννήσου, περίπου 20 ναυτικά μίλια από το ακρωτήριο Μαλέας. Ο βράχος έχει μήκος 1,5 χιλιόμετρο, μέγιστο πλάτος 600 μέτρα και μέγιστο ύψος 198,5 μέτρα. Γύρω από τους γκρεμούς υπάρχει λωρίδα ξηράς. Η κορυφή του βράχου είναι σχετικά ομαλή και κεκλιμένη. Αρχαίοι περιηγητές όπως ο Στράβων και ο Παυσανίας περιγράφουν ότι είχε μορφή παρόμοια με τη σημερινή και όχι νησίδας. Οι γεωλογικές μεταβολές τις τελευταίες τρεις χιλιετίες ήταν μικρές και αποτελούσαν κυρίως βύθιση ή ανύψωση εκτάσεων γης, όπως αυτές που προκλήθηκαν από ισχυρό σεισμό το 365 μ.Χ. Εξαιτίας της βραχώδους μορφολογίας του εδάφους και της έλλειψης πηγής νερού, η βλάστηση στη Μονεμβασιά είναι κυρίως χαμηλή.
Σχέση φυσικού και δομημένου χώρου
Ο οικισμός χωρίζεται σε δύο ενότητες, την Άνω και την Κάτω Πόλη. Η Άνω Πόλη αναπτύσσεται στο πιο ομαλό τμήμα του πλατώματος, που διαμορφώνεται στην κορυφή του βράχου και διαθέτει φυσική οχύρωση μέσω των απόκρημνων γκρεμών που αποτελούν και το όριό της. Στα δυτικά, στο ψηλότερο σημείο του βράχου και με ανεμπόδιστη θέα προς τη Λακωνική στεριά, χωροθετήθηκε το φρούριο του κάστρου. Από την άλλη πλευρά, η Κάτω Πόλη αναπτύχθηκε χαμηλά, στο πιο βατό τμήμα του βράχου, στο ανατολικό τμήμα του, ώστε να μην είναι ορατή από τη στεριά, ενώ ταυτόχρονα να έχει άμεση πρόσβαση στη θάλασσα.
Κλίμα
Το κλίμα της Μονεμβασιάς είναι θερμό και ξηρό (υπό την έννοια ότι δεν παρατηρούνται πολλές βροχοπτώσεις), με ισχυρούς ανέμους.