Klima, Böden, Geomophologie
Das Biosphärenreservat liegt im Übergangsbereich zwischen atlantisch geprägtem Klima im Westbereich und kontinentalem Klima im Ostbereich. Während im Westen des Gebietes im langjährigen Mittel noch 580 mm Jahresniederschläge fallen, erreichen die Werte im Ostbereich nur noch 480 mm. Die Jahresmitteltemperatur liegt zwischen 8,6° C im Westen und 8,3 °C im Osten des Schutzgebietes. Bei einer vergleichenden Auswertung von langjährigen phänologischen Datenreihen durch die Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde zeigte sich, dass im Zeitraum 1951 – 2008 die Vegetationsdauer im Gebiet um ca. 13-19 Tage zugenommen hat, was sowohl auf einen zeitigeren Frühlingsbeginn als auch auf eine Verlängerung des Herbstes gegenüber dem Winter zurückzuführen ist. Diese deutliche Verlängerung der Vegetationsperiode bedeutet u. a. eine erhöhte Inanspruchnahme des begrenzten Wasserdargebots bei gleichzeitiger Verschärfung von Wasserdefizitsituationen.Das gesamte Biosphärenreservat repräsentiert in einer seltenen Fülle alle Formen einer Jungmoränenlandschaft. Sie entstand durch die formende Kraft des Eises des Pommerschen Stadiums der Weichseleiszeit bis vor 12-15.000 Jahren. Ein Wechsel von hügligen Endmoränenzügen, welligen Grundmoränenplatten, von sanften Tälern und steilen Abbrüchen, von Sanderflächen und Mooren, von Seen, Feldsöllen und vielen kleinen Feuchtgebieten prägt das Aussehen dieser einzigartigen Kulturlandschaft. Die Fülle der eng verzahnten glazialen Bildungen mit den verschiedenartigen Ausgangsgesteinen wird durch die unterschiedlichen Böden widergespiegelt. So reicht das Spektrum von unterschiedlichen Braunerden, Rendzinen und Geschiebemergellagen bis hin zu Sanden und Lehmen in die teilweise große Gesteinsblockpackungen eingelagert sind. In den Sandergebieten sind im grundwasserfernen Bereichen Podsole und podsolige Sand- und Braunerden verbreitet, in Grundwassernähe herrschen Gleye vor. In den Talbereichen bildeten sich mit der Wiederbesiedelung durch Pflanzen Niedermoortorfe aus. Auch wenn das Relief des Gebietes nur bis auf eine maximale Höhe von 139 m über NN ansteigt, gibt es im Bereich der Endmoränen beachtliche Höhenunterschiede mit Hangneigungen von 7-15°. Die Grund- und Endmoränenlandschaften des Uckermärkischen Hügellandes sind durch viele eiszeitlich herausgebildete Landschaftselemente wie Rinnen- und Zungenbeckenseen, Drumlins, Oser, Schmelzwasser, Sölle und Kesselmoore gekennzeichnet. Das Biosphärenreservat ist reich an Seen und Kleingewässern. Die über 240 Seen mit einer Größe über 1 ha sind hauptsächlich in den Grund- und Endmoränengebieten zu finden. Eine Vielzahl von Kleingewässern und Feuchtgebieten ist in Form von Feldsöllen, Kleinseen und Kesselmooren in die Landschaft eingestreut. Im Gegensatz zu den Seen sind Fließgewässer nur selten im Gebiet vorhanden. Da sich die Wasserscheide zwischen Ostsee und Nordsee quer durch das Biosphärenreservat zieht, fließt das Döllnfließ über die Havel und Elbe in die Nordsee, während die Ucker, die Welse und die Ragöse letztendlich in die Ostsee entwässern.