Le due regioni polari terrestri sono accomunate dalle stesse condizioni astronomico-climatiche. La loro posizione geografica fa si che la quantità di radiazione solare annuale sia la più bassa della Terra, inoltre il bianco della neve è in grado di rifletterne l'80% , ma le analogie non vanno molto oltre. Mentre il Polo Nord è in un Oceano, e subisce l'influsso moderatore dell'acqua, il Polo Sud è situato in un continente grande 50 volte l'Italia.
La forma generale dell'Antartide è divisa in due porzioni diseguali, là dove le due grandi insenature dei mari di Ross e di Weddel strozzano il continente e la catena montuosa Transantartica le unisce passando non lontano dal polo e sbarrando la strada ai ghiacciai dei due versanti. La parte orientale è paragonabile a un massiccio semicerchio. Quella occidentale, vasta un terzo dell'altra, con la Penisola Antartica protesa verso l'America Meridionale, è assai più accidentata, con molte insenature, e probabilmente non si tratta nemmeno di un'unica terra, ma di un arcipelago coperto e unito dai ghiacci.
La divisione tra parte occidentale e orientale non è discrezionale: i due settori hanno anche origini geologiche diverse. Infatti, secondo la teoria della deriva dei continenti di A.Wegener, collegata a quella della tettonica a zolle, 200 milioni di anni fa le terre emerse formavano un unico supercontinente, denominato "Pangea", di cui l'Antartide faceva parte, posizionato a latitudini e in posizione difficile da definire con certezza, ma probabilmente molto diverse dalle attuali. Circa 180 milioni di anni fa la Pangea iniziò a smembrarsi, dando origine a due masse di terra emersa, di cui la meridionale viene denominata "Gondwana",
che iniziò a frammentarsi anch'essa alla fine del Giurassico (140 milioni di anni fa), separandosi a sua volta lungo le linee che sono oggi rappresentate dalle dorsali oceaniche, cioè imponenti catene vulcaniche adagiate sul fondo degli attuali oceani di tutto il mondo, interpretate come margini di accrescimento che spingono le placche continentali alla deriva o a scontrarsi le une contro le altre.
Molte caratteristiche geologiche accomunano precise parti antartiche con terre oggi lontane, come l'Africa, l'India, l'Australia e la Nuova Zelanda, suggerendo le antiche posizioni di contatto. In questo quadro di grandi movimenti, la Penisola Antartica non appare in continuità con la massa orientale, ma piuttosto come continuazione della Cordigliera delle Ande (Antartande), ed è formata da rocce più recenti.
Partendo dalla Penisola Antartica (formata dalla Penisola di Palmer e più a nord dalla Terra di Graham, che protende nella parte orientale la Barriera di Larsen), proseguendo verso est troviamo lungo la costa la Barriera di Ronne-Filchner, la Terra di Coats, la Terra Regina Maud, la Terra di Enderby, la Barriera di Amery, la Terra di Wilkes, la Terra Victoria, la Barriera di Ross, la Terra Mary Byrd e la Terra di Ellsworth. Partendo invece dalla Barriera di Ross, bagnata dal Mare omonimo, e proseguendo verso oriente, incontriamo il Mare di Amundsen, il Mare di Bellingshausen e, oltre la Penisola antartica, il Mare di Weddel e, più a nord, il Mare di Scozia.
Comprendere la reale conformazione del territorio, sepolto sotto un imponente mantello di ghiaccio, soltanto occasionalmente interrotto dalle cime più alte, non è cosa facile. A tal scopo sono stati utilizzati negli anni in modo sempre più massiccio tutta una serie di metodi geofici, alcuni dei quali originariamente utilizzati per la ricerca di idrocarburi, ossia metodi gravimetrici, sismici a rifrazione e riflessione, magnetometrici, a radio-eco, utilizzati sia dalle stazioni terrestri, che da navi e aerei; solo più recentemente le ricerche hanno potuto usufruire anche del contributo dei satelliti artificiali.
La già citata Catena Transantartica, che va dalla Terra di Coats a Capo Adare (in Terra Victoria), presenta molte cime oltre i 4000 m d'altitudine, culminando nei 4528 m del Monte Kirkpatrick, e ospita il vulcano più alto, l'Erebus, di 3794 m, ancora attivo. Cime oltre i 4000 m si trovano anche lungo la Penisola Antartica, ma sono i Monti Ellsworht, più a sud, a detenere il primato con i 5140 m del Monte Vinson. Cime montuose si elevano anche lungo le coste orientali, alte più di 3000 m nella Terra della Regina Maud.
Il Polo Sud, a 2800 metri di altezza, è approssimativamente situato su uno strato di roccia alto 300 metri sul livello del mare, coperto da 2,5 km di ghiaccio.
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