Tampereen maantiede
Tampereella on maantieteellisesti monia pinnanmuodostelmia. Keskustan pohjoispuolella on Pirkanmaan suurin keskusjärvi Näsijärvi. Sen eteläpuolella on Pyhäjärvi, ja niiden välillä keskustan läpi padottuna virtaava Tammerkoski. Keskustassa on myös harjumaisemia, sillä Salpausselältä alkava harjujakso jatkuu Tampereella muun muassa Pyynikinharjuna. Tampere kuuluu havumetsävyöhykkeen eteläboreaaliseen alueeseen. Alueen yleisin metsätyyppi on mustikkaa ja kuusta kasvava tuorekangas, ja luonnontilaisessa metsässä yleisin puu kuusi. Mänty kasvaa runsaana siellä, missä kuusi ei viihdy. Luonnontilaisessa metsässä kasvaa myös lehtipuita. Tampereella on 11 luonnonsuojelulain nojalla rauhoitettua aluetta, niistä suurin on Teiskon Vattulan luonnonsuojelualue on Tampereen suurin. Tampereen tunnuslaji on linnuista västäräkki, eläimistä tummaverkkoperhonen ja kasveista orvokki.
Tampereen kokonaispinta-ala on  km², josta maata on  km² ja vettä  km². Pohjoisimmat koordinaatit ovat , eteläisimmät , itäisimmät , läntisimmät . Tämän alueen maantieteellinen keskipiste sijaitsee Kämmenniemessä, Käälahden perukassa. Tampereen pinta-alasta 19,3 prosenttia (100,4 km²) on asemakaavoitettu.
Tampereen kallioperä muodostuu kiilleliuskeesta ja migmatiitista. Maakuntakivi taas on maailmalla harvinainen, mutta Pirkanmaalla yleisesti esiintyvä pallograniitti. Tampereen maaperä on moreenia ja kalliota sekä harjuissa ja reunamuodostumissa on soraa ja hiekkaa. Tampereen rakennuskiviesiintymät ovat monipuoliset. Perinteisen graniitin lisäksi löytyy runsaasti muun muassa kvartsidioriittia, tonaliittia, kiilleliusketta ja kiillegneissiä.
Tampereella on järviä ja lampia lähes 200. Niistä yli 10 hehtaarin järviä on 50.
Näsijärvi on Pirkanmaan suuri keskusjärvi. Se on pituudeltaan 44 km, leveydeltään 5–7 km ja pinta-alaltaan 265 km². Sen syvin kohta noin 70 metriä. Järven rantaviiva on rikkonainen; mantereelle työntyy syviä lahtia, joiden väliin jää pitkiä niemiä. Komein tällainen lahti on Koljonselältä mantereelle pistävä Pengonpohja, joka on liki kahdeksan kilometriä pitkä. Näsijärvi laskee vetensä Tammerkosken ja Pyhäjärven kautta Kokemäenjokeen, josta vesi jatkaa Selkämereen. Korkeuseroltaan Näsijärven vesistö jakautuu kahteen osaan, sillä Näsijärven pohjoispäässä olevalla Muroleen kanavalla on yhden metrin korkuinen sulutus latvavesien ollessa 96 metriä merenpinnan yläpuolella.
Tampereen eteläpuolella sijaitseva Pyhäjärvi on pinta-alaltaan 124 km² ja syvin kohta on 46 metriä. Järvi kuuluu Kokemäenjoen vesistöön ja se on vesistön keskusjärvi. Pyhäjärveen laskee vettä Näsijärvestä Tammerkosken kautta sekä Vanajavedeltä. Pyhäjärvestä vesi taas laskee Nokianvirran kautta Kuloveteen ja sieltä Kokemäenjoen kautta Pohjanlahteen.
Pyhäjärven ja Näsijärven yhdistää Tammerkoski, joka virtaa Tampereen läpi padottuna. Kosken pudotuskorkeus on lähes 19 metriä. Itse Tampereen nimi pohjautuu Tammerkoskeen.
Tampereen kaupunkialueella sijaitsevia järviä ovat lisäksi Iidesjärvi, Alasjärvi, Peltolammi, Särkijärvi, Hervantajärvi, Kaukajärvi, Tohloppi ja Tesomajärvi.
Raakavedestään Tampere ottaa 73 % kirkasvetisestä Roineesta ja loput neljältä pohjavedenottamolta, jotka sijaitsevat Messukylässä, Hyhkyssä, Julkujärvellä ja Pinsiössä. Tampereella on viisi vesitornia ja yksi maan sisälle rakennettu vesisäiliö, joka on kaupungin vanhin veden varastointiin tarkoitettu säiliö, ja valmistui vuonna 1898. Vanhin vesitorni on Kaupin vanha vesitorni, joka valmistui vuonna 1928. Sen viereen rakennettiin 1950-luvun lopussa suurempi Kaupin uusi vesitorni, joka on vesimäärältään kaupungin suurin: 10 000 m³. Muut vesitornit ovat Hervannan vesitorni, Peltolammin vesitorni ja Tesoman vesitorni.
Tampereella on muun muassa Pispalan, Pyynikin ja Kalevan soraharjut. Nämä harjut kuuluvat 200 kilometriä pitkään harjujaksoon, joka alkaa Salpausselältä ja jatkuu kaakkois-luoteissuunnassa Kankaanpäähän asti. Paarlahti on samansuuntainen Näsijärven lahti, joka on nimitetty Suomen ainoaksi vuonoksi. Pyynikinharju on maailman suurin soraharju.
Tampereen suot lukeutuvat niin sanotusti viettokeitaisiin. Nämä viettokeitaat eli eksentriset kermikeitaat ja rahkakeitaat ovat kaltevalle alustalle syntyneitä, yhteen suuntaan viistoja soita, joiden pienmuotoja ovat kaltevuutta vastaan kohtisuorassa sijaitsevat mätäsjonot, kermit sekä niiden kuljut. Viettokeitaat saavat ravinteensa pääosin sadevedestä. Viettokeitaista hyvin harvat ovat suojeltuja. Ne ovat Suomessa yleisiä Itä- ja Keski-Suomen vaihtelevan, pienipiirteisen kallioperätopografian alueella, mutta niitä sijaitsee myös muualla Etelä-Suomessa. Viettokeitaiden kasvillisuus on suhteellisen monipuolista. Siellä viihtyy esimerkiksi lakka, karpalo sekä suokukka.
Pirkanmaalla luonnontilaisten soiden osuus kokonaissuopinta-alasta on 25–30 %, kun taas suojeltujen soiden osuus on vain 3,1–5 %.
Tampereen suoalueisiin lukeutuvat muun muassa Tohlopin suo sekä Peräjoen suot. Tohlopin harvinainen suoalue kärsii rantojen ja kävelyteiden rakentamisesta, kun taas Peräjoen soista 5 hehtaaria kuuluu Pirkanmaan soidensuojeluohjelmaan sen arvokkaan suokasvillisuuden takia. Vuonna 2006 Peräjoen alue rauhoitettiin maanomistajan aloitteesta.
Pirkanmaan soidenkäytöstä turvemaapeltoja on 4 % ja turvetuotantoa yhden prosentin verran. Turvetta käytetään muun muassa energianlähteenä sekä tekstiilien raaka-aineena. Soita on metsäojitettu 57 % ja ojittamatta 14 %. Ojittamattomista soista puolet on kasvullista metsämaata ja ne ovat pääosin metsätalouskäytössä. Suojelualueet ja -ohjelmat vievät soiden käytöstä 4 %. Osa niistä on kuitenkin ojitettuja. 20 % on lakannut olemasta suota, kuten metsäojitetut suot ja turvepellot, joiden suokasvullisuus on kadonnut ja turvekerros huvennut, taikka rakentamisen alle jääneet suot.
Tampere kuuluu havumetsävyöhykkeen eteläboreaaliseen alueeseen, tarkemmin sen karumman Järvisuomea luonnehtivan pohjoisen alavyöhykkeen ja rehevämmän Lounais- ja Etelä-Suomen sisämaata luonnehtivan vyöhykkeen rajaseudulla. Tampereen seudulla yleisin metsätyyppi on mustikkaa ja kuusta kasvava tuorekangas, ja luonnontilaisessa metsässä yleisin puu kuusi. Mänty kasvaa runsaana siellä, missä kuusi ei viihdy. Luonnontilaisessa metsässä kasvaa myös lehtipuita, kuten koivua ja haapaa. Etelä-Hämeen lehtokeskuksen pohjoisosat sijaitsevat Pyhäjärven rannoilla Tampereen eteläosassa. Kyseisessä lehtokeskuksessa kasvaa esimerkiksi muutamia jalavalehtoja.
Talousmetsien osa Tampereen metsien kokonaispinta-alasta on 20 % ja pinta-ala 1 454 hehtaaria. Metsistä myydään puuta teollisuudelle niin sanotuin pystymyynnein, jolloin hakkuutöiden toteuttamisesta vastaa ostaja.
Metsiä käytetään myös ulkoilu- ja retkimielessä. Ulkoilumetsiin kuuluu 4 169 hehtaaria metsiä. Tällaisia metsiä ovat muun muassa Kalevanharju, Pyynikinharju sekä Epilänharju. Ulkoilumetsät mahdollistavat virkistäytymis- ja luontoharrastusmahdollisuuksia kaupunkilaisille sekä toimivat opetuskohteina koululaisille ja harjoittelupaikkoina useille urheiluseuroille. Retkeilyyn sopivien metsätilojen kokonaispinta-ala on 1 887 hehtaaria.
Tampereella voit törmätä kettuihin ja supikoiriin. Supikoirat viihtyvät laitakaupungin metsiköissä ja rakentamattomissa joutomaissa, jotka tarjoavat supikoiralle hyvät lepo- ja pesäpaikat. Supikoiria ja kettuja houkuttelee kaupunkiin helppo ravinnonsaanti. Kettujen pesäpaikat sijaitsevat kantakaupungin laitamien pikku metsiköissä ja täytemaan rinteissä.
Tampereen kasvillisuudessa näkyy metsien rehevöityminen ja lehdon yleistyminen. Esimerkiksi rehevyyttä välttävää metsäkortetta esiintyy vain pienissä metsiköissä, kun taas lehtopalsami viihtyy rehevissä lehdoissa ja on alkanut levitä maansiirtojen vuoksi. Eräs harvinainen kasvi, kevätlinnunherne, viihtyy Tampereen lehtomaisilla alueilla ja on kunnassa yleinen, mutta harvinaisuutensa vuoksi se on rauhoitettu joten sitä ei saa poimia.
Tampereella on 11 luonnonsuojelulain nojalla rauhoitettua aluetta. Näiden alueiden yhteispinta-ala on 238 hehtaaria. Teiskon Vattulan luonnonsuojelualue on Tampereen suurin. Sen pinta-ala on 61 hehtaaria. Uusin luonnonsuojelualue on Vaakkolammin-Likokallion luonnonsuojelualue, joka sijaitsee Kaarilassa ja Epilässä. Se perustettiin 28. joulukuuta 2005. Tampereen tunnuslaji on linnuista västäräkki, eläimistä tummaverkkoperhonen ja kasveista orvokki.
Tampereen keskusta-alue sekä myös Pyynikin, Ylä-Pispalan sekä Ala-Pispalan kaupunginosat sijaitsevat Pyhäjärven ja Näsijärven välisellä kannaksella. Näsijärven korkeus meren pinnasta on 95 metriä ja Pyhäjärven 77 metriä. Näsijärveä ja Pyhäjärveä yhdistää Näsijärvestä lähtevä ja Tampereen keskustan halki virtaava valjastettu Tammerkoski, jonka putouskorkeus on 18 metriä. Kaupungin sijainti vesivoimaa tuottavan kosken partaalla kahden pitkän vesistöreitin välissä oli eräs tärkeimmistä virikkeistä sen perustamiseen 1770-luvulla.
Tampereen keskustan kadut muodostavat tyypillisen ruutukaavan. Keskustan länsi­laidalla kulkee pohjois-etelä­suuntainen puistokatu, Hämeenpuisto, joka johtaa Pyhä­­järven rannasta lähelle Näsi­järveä. Leveä Hämeenkatu johtaa itä-länsi­suuntaisesti rautatieasemalta Hämeen­puistoon ja ylittää Tammer­kosken Hämeensiltaa pitkin. Hämeen­kadun suuntainen on myös keskusta-alueen pisin katu, Rautatien­kadulta Pyynikille ulottuva Satakunnankatu, joka ylittää Tammer­kosken Satakunnansiltaa pitkin.
Tampereen Keskustori sijaitsee Tammer­kosken länsi­rannalla lähellä Hämeensiltaa. Sen laidalla sijaitsevan Vanhan kirkon tapulin koordinaatit ovat . Nykyisin Tampereen liikenteellisenä keski­pisteenä voidaan kuitenkin pitää Liisankallionn kaupungin­osassa sijaitsevaa Itsenäisyydenkadun, Teiskontien ja Kalevan puistotien risteystä.
Tampere perustettiin alun perin Tammerkosken länsirannalle. Vuonna 1877 siihen liitettiin kosken itäpuolella sijaitseva, siihen saakka Messukylään kuulunut Kyttälän alue, jonne rautatieasemakin oli jo sitä ennen rakennettu ja joka nykyisin on osa Tampereen keskustaa.
Tampereen pisin katu on Hervannan valtaväylä, jonka pituus on 7,8 kilometriä. Toisena on Lempääläntie ja Aitolahdentie (6 km). Lyhin katu on 23,47 metriä pitkä Helenankuja, jonka varrella olevan talon seinään ruuvattiin asiasta kertova muistolaatta vuonna 1996. Silloista pisin on Lakalaivassa sijaitseva Postitorven Risteyssilta 386 metrillään. Toiseksi pisin on Vuorekseen heinäkuussa 2011 valmistunut Särkijärven silta, joka ylittää Särkijärven 310 metrin pituisena. Kolmanneksi pisin on Lakalaivassa sijaitseva Rotatorin Risteyssilta (299 m). Arranmaan Ratasilta Peltolammilla on 291 metriä.
1920-luvulle asti kaupunginosat numeroitiin, ja nimet niille vakiintuivat myöhemmin.
Vuonna 1922 liitettiin Messukylän kunnasta Järvensivu ja kaupungin länsipuolelta Pohjois-Pirkkalan (nyk. Nokia) Harjun seurakunta 1937 eli Pispala, nykyisin myös Tahmela, Hyhky, Epilä, Tesomajärvi, Kalkku, Myllypuro, jne. Koko loppu Messukylä liitettiin 1947. 1950-luvulla alueelle rakennettiin Kalevan kaupunginosa. Vuonna 1950 liitettiin kaupunkiin Lielahti, jolloin Tampere saavutti nykyisen rajansa lännessä. Pohjoisessa kaupunkiin liitettiin vielä Aitolahti 1966 ja Teisko 1972. Muutaman tuhannen asukkaan Teisko lähes kolminkertaisti Tampereen maapinta-alan.
Lännessä ja pohjoisessa asutus on laajentunut Kissanmaalle ja Kauppiin, idässä ja etelässä Peltolammille, Multisiltaan, Järvensivuun, Kaukajärvelle, Annalaan, ja Hervantaan. Uusin perusteilla oleva kaupunginosa on Tampereen ja Lempäälän rajalle rakennettava kuntien yhteinen 14 000 asukkaan lähiö, Vuores.
Kaiken kaikkiaan kaupungin puisto-osasto listaa yli sata kaupunginosaa.
Tampereella vallitsee boreaalinen väli-ilmasto. Talven ja kesän lämpötilaerot ovat selvät. Esimerkiksi vuonna 2005 Tampereen korkein lämpötila oli 28,7 °C, kun taas matalin lämpötila −18,8 °C. Korkeimmat lämpötilat mitataan normaalisti heinäkuussa, mutta aurinkoisinta Tampereella on kesäkuussa, jolloin auringonpaistetunteja muodostuu keskimäärin 272. Pilvisintä on loppuvuodesta, loka-joulukuussa.
Vuodessa sademäärä on noin 600 millimetriä. Sateisin kuukausi on elokuu, ja syyssateet saattavat olla toisinaan runsaita syys-marraskuulla, mikä on tyypillistä Etelä-Suomen ilmastolle. Kevät on vuoden kuivin vuodenaika.
Kuten koko Suomessa, Golfvirran vaikutus näkyy myös Tampereella. Ilmasto on hieman lämpimämpi kuin vastaavilla leveysasteilla muualla maapallolla. Tampereen ilmastoon vaikuttavat myös muun muassa Pyynikinharju, kaupungin etelä- ja pohjoispuolella sijaitsevat järvenselät, sekä ympäri vuoden avoinna pysyvä Tammerkoski.
Tampereen seudun ilmasto-oloja tutkii Tampere-Pirkkalan lentokentälle sijoitettu Ilmatieteenlaitoksen Länsi-Suomen aluetoimisto, joka on mitannut Tampereen vuosisadan korkeimmaksi lämpötilaksi 33,1 astetta (v. 1914) ja matalimmaksi −37 astetta (v. 1967). Tuulen on myös havaittu käyvän useimmiten etelästä. Myös Härmälässä on merkittävä sääasema.
Suomen ilmastovyöhykkeistä Tampere sijoittuu eteläboreaaliseen vyöhykkeeseen.
Eurostatin vuonna 2008 tekemässä tutkimuksessa havaittiin, että Tampereella on Euroopan kaupungeista kahdeksanneksi eniten sadepäiviä.