Den nordlige delen av landet er fjellendt, mens den midtre og sørlige delen domineres av vulkanske platåer. Høyeste fjell er vulkanen Mousa Ali (2 028 moh.) nord i landet. Djibouti er et av verdens varmeste land, og de varmeste områdene finnes ved Assalsjøen, som også er Afrikas laveste punkt, 155 meter under havet. Mesteparten av den knappe nedbøren faller i fjellene i nord, fra sensommeren og til slutten av mars. Den dominerende vegetasjonen er ørkenkratt, samt skog langs kysten og noen få skogkledde områder i fjellene. Dyrelivet er godt tilpasset til de ekstreme forholdene, og det finnes antiloper, gauper, sjakaler og gaseller. Det er funnet i underkant av ca. 350-400 fuglearter, inkludert en endemisk art (Djibouti Francolin (Francolinus ochropectus)).