Clima
Parcul Naţional Munţii Măcinului se încadrează în climatul temperat-continental, cu influenţe de ariditate determinate de circulaţia maselor de aer din est. Munţii Măcinului se situează într-un climat accentuat continental, cu influențe submediteraneene în zonele mai inalte şi cu evidente caracteristici stepice în sudul ariei protejate. Clima se caracterizează prin veri foarte călduroase şi secetoase, toamne lungi şi uscate şi ierni geroase şi foarte sărace în zăpadă. Se caracterizează prin temperaturi medii anuale de 10-11°C şi cu cantităţi medii de precipitaţii ce nu depăşesc 500 mm, încadrându-se astfel în extremele valorilor termice şi de precipitaţii din ţară, fiind cei mai arizi munți din România. Condițiile de vegetație sunt mai favorabile în zona nordică şi centrală a parcului, unde precipitațiile sunt mai abundente şi zona are caracter forestier, fiind mai scăzute în sud şi sud-est, unde se întalnește zona stepei. Vânturile frecvente sunt predominante din nord şi nord-est, fără să producă doborâturi masive de arbori.
Solurile
Datorită condiţiilor fizico-geografice particulare, în special a diversităţii climatului substratului geologic, reliefului şi vegetaţiei, Munţii Măcinului se remarcă printr-o mare varietate a tipurilor de sol. Solurile prezente în parc sunt din clasa molisolurilor (34%) şi din clasa cambisolurilor (66%). Repartiţia solurilor este strâns legată de climă şi vegetaţie, dar şi de structura litologică.
Apele
Reţeaua hidrografică se caracterizează prin alimentare în principal pluvială, râuri mici şi debite mici. Văile Luncaviţa şi Jijila s-au dezvoltat pe linii de sinclinal, în timp ce parte din Taiţa s-a dezvoltat pe linie de falie. Fac parte din grupa râurilor dobrogene, râuri scurte. Întrucît apele râurilor au în majoritatea cazurilor provenienţă pluvială (în foarte mică măsură nivală sau subterană), acestea se caracterizează prin mari variaţii de debit, consecinţă a continentalismului climatic. Cursurile de apă se încadrează atât în bazinul hidrografic al Dunării (râurile Jijila, Luncaviţa, Cerna, Sorniac), cât şi în cel al Mării Negre (râul Taiţa). Datorită climatului arid, debitele cursurilor de apă sunt reduse, majoritatea acestora având un caracter temporar. În perioadele ploioase, în special primăvara, se formează pe văile stâncoase cascade temporare.