Релефът на котловината е разнообразен. Южните склонове са полегати и голи, докато северните са по-стръмни и обрасли с растителност.Самият град Перник е с линеарно развита структура и е разположен предимно в низинната част по протежение на река Струма.
Климат. В климатично отношение Перник попада в умереноконтиненталната климатична област, като само Витошкият склон е в планинската климатична област. Климатичните условия се определят от сравнително голямата средна надморска
В геоморфоложко отношение Пернишката котловина попада в Краищенско-Ихтиманската подобласт. Скалните формирования на геоложката основа са главните доставчици на материали, от изветряването на които са получени продуктите, образуващи днешната почвена покривка на района. Тя се отличава с голямо разнообразие на почвените видове и техните основни характеристики. Преобладават канелените почви и излужените смолници. Равнинната част на Пернишката котловина е покрита с плодороден чернозем, по поречието на река Струма има алувиални наслойки. В периферията на котловината са образувани обширни пролувиални шлейфове. Мощността на хумусния хоризонт варира от 10 до 40 см. С изключение на смолниците останалите почви притежават благоприятни физически свойства – рохкав строеж, висока порьозност, добра аерация
Почвените условия в община Перник са благоприятни за отглеждане на зърнени, фуражни и технически култури, зеленчуци и трайни насаждения. Теренните условия бл благоприятстват водната ерозия.
По времето на терциера Пернишката котловина е била дъно на езерен басейн, в който са се наслоили мощни пластове. От този геоложки период датират и запасите от кафяви въглища в района, които предопределят насоката на икономическото развитие на общината.
Кафявите въглища от Пернишкия въглищен басейн се експлоатират от „Мини Перник“ АД. Средногодишното производство е 1950 хил. т.
От нерудните изкопаеми в Пернишката община е застъпен добивът на инертни материали, варовик, гранит. Варовиците (с големи запаси) са пригодни за добив на цимент и вар (Перник, Батановци). Кариерите за добив на варовик са затворени, но при възстановяване на циментопроизводството те отново ще функционират. Доломитите при кв. „Каркас“ и с. Боснек са подходящи с флюси в металургията. Тук има подходящи находища за добив на монцонит и сиенит като облицовъчен камък.
Формирането и състоянието на повърхностните води в района на гр. Перник се определя от водосборната зона на река Струма, чиито извори се намират в западната част на Витоша. Тя е основен източник за питейно и промишлено водоснабдяване на града, за напояване на земеделските площи около него.
За целите на водопотреблението оттокът на река Струма е регулиран чрез двата язовира – Студена. Язовир Студена е с общ завирен обем 25.2 млн. куб. м и служи за осигуряване на общото водопотребление на гр. Перник и за напояването в района.
Подземните води в района на Перник имат преобладаващо дъждовно-снежно подхранване, така че режимът им е пряко свързан със сезонните количества на повърхностните води. Върху формирането и състоянието им оказват влияние също геоложките, литоложките и хидрогеоложките условия на района. Плитки подземни води са установени по цялата територия на гр. Перник – с ниво1-5 м в алувиалните отложения, и по-малко – с ниво 10-12 м. В района има два основни минерални водоизточника – в кв. „Бяла вода“ (с дебит 3.3 л/сек, температура 27°С и експлоатационни запаси нанаходището 104 хил. куб. м) и в с. Рударци (с дебит 10.3 л/сек, темпеатура 28°С и експлоатационни запаси 33 хил. куб. м). Минералната вода при с. Рударци се използва за балнеопрофилактични цели и се продава като трапезна вода в страната и в чужбина. находището 104 хил. куб. м) и в с. Рударци (с дебит 10.3 л/сек, температура 28°С и експлоатационни запаси 33 хил. куб. м). Минералната вода при с. Рударци се използва за балнеопрофилактични цели и се продава като трапезна вода в страната и в чужбина.
Природният ландшафт до голяма степен е променен от дейността на човека. Основните дървесни видове са дъб (благун, цер), акация, келяв габър и др. От храстите най-разпространени са глог, шипка, трънка, дрян, къпина и др. Общата територия на горския фонд в общината е 174 866 дка, 142 114 дка са горите със специално предназначение. Преобладават горите с издънков произход, разстроена структура и ниска продуктивност (ІІІ-V бонитет).
Природен парк „Витоша“ обхваща територия с обща площ 26 577 ха, от които 9988 ха на територията на Пернишка община. В Пернишкия дял на Витоша се срещат 32 редки, застрашени от изчезване растения, включени в Червената книга на Република България.
Южно от гр. Перник, на 5 км отстояние от него, се намира резерватът Острица, разположен в централната част на планината Голо бърдо. Площта му е 134.6 ха и обхваща връх Острица (1146 м н.в.) и склоновете му – доловете Белите кладенци, Широки дол и Рибна вода. В резервата преобладават издънкови насаждения . Флората се състои от 358 вида и 4 подвида, отнасящи се към 212 реда и 56 семейства. Въпреки малката си територия това представлява 1/10 част от флористичното богатство на България. Защитени от закона са 7 вида растения: ниско бясно дърво, урумово лале, горска съсънка, източна ведрица, урумов лопен, длановиден ветрогон и сръбско звънче. Въпреки неголемите отстояния на резервата от заобикалящите го градове – Перник, Батановци и Радомир, нарушенията на режима на защитената територия, стопанисвана от Горско стопанство – Радомир, са незначителни. Основна причина за това са „проветривостта“ на резервата, по-високата му надморска височина (1100 м) спрямо селищата с развита промишленост (700-800 м).
В района на Перник се намира най-дългата пещера в България – Духлата. Проучени са 15 км от нея. Открити са повече от 50 зали с площ над 50 кв. км всяка.
