Центральную, большую часть Куршской косы занимает низкая (высота 2–6 м, переменная ширина 0,35–2,0 км) равнина — пальве, сложенная перевеянными дюнными песками. Её поверхность представлена чередованием линейно-вытянутых волн и сопряжённых с ними небольших котловин и мелких западин, плоских участков и широких плоскодонных понижений. Отдельные участки пальве осложнены невысокими валообразными повышениями, куполовидными дюнами, бугристыми всхолмлениями.
На первый взгляд кажется, что рельеф пальве обманчиво монотонный и однообразный. На самом деле пальве достаточно сложна, разнообразна и выразительна.
Важнейшим элементом рельефа Куршской косы является Большая дюнная гряда. Она протягивается почти широкой непрерывной полосой (0,1–0,8 км) с юго-запада на северо-восток — от невысоких Белых дюн (16 км косы) до государственной границы с Литвой и далее вдоль берега Куршского залива. Её средние высоты 30–40, максимальные 60 (дюна Красная), 63 м (дюна Ореховая, или Эфа).
Склоны Большой дюнной гряды резко асимметричны. Западные наветренные склоны длинные, пологие, вдоль их подножия хорошо прослеживается сплошная полоса бугристого рельефа; восточные подветренные склоны короткие, крутые, обвально-обсыпные, нередко «опрокинуты» на призаливную равнину — пальве, либо непосредственно в Куршский залив. Вершины дюн широкие, местами выпуклые, сглаженные мягкими плавными очертаниями, редко-острые, извилисто гребневидные. Поверхность дюн осложнена своеобразными эоловыми малыми и мелкими формами — от ажурной ветровой ряби до бугров — останцов, напоминающих фантастические изображения живых существ. Все эти «живописные произведения» работы ветра хрупки, недолговечны, эфемерны. Ветер их создаёт, изменяет, разрушает.
Современный облик Большой дюнной гряды сложился в последние 150–200 лет. Значительная часть её закреплена. «Живые» незакреплённые дюны составляют около 1/2 дюнной гряды. Вечное движение — таково их обычное состояние. Они интенсивно развеиваются и перевеиваются, перемещаются, гонимые западными ветрами к Куршскому заливу со скоростью 0,5–5,0 м/год, местами вторгаясь в его акваторию, засыпая его. При этом дюны изменяют свой силуэт, высоту, плановую конфигурацию; их вершины снижаются, уплощаются, объём дюн сокращается за счёт естественной убыли — выноса песков в Куршский залив.
Побережье Куршского залива, включающего лагунную террасу, мысы-выступы и пляж, характеризуется извилистой береговой линией, переменной шириной, плоской поверхностью; оно сложено эоловыми песками, лагунными илами, редко-валунными суглинками. Лагунная терраса прерывистой полосой прослеживается вдоль берега залива. Её отдельные участки интенсивно размываются, другие — засыпаются подвижными дюнами; наиболее низкие места подвержены подтоплению и затоплению.
Характерная черта рельефа побережья Куршского залива — многочисленные мысы и выступы. Самые крупные из них — классической треугольной формы размываемые и нарастающие Рыбачинский и Восточный, ряд других (Воронья будка, Чайка, Крюк и др.) — менее выраженные, сглаженные; третьи — полностью исчезли: замыты, засыпаны дюнами (мыс Скильвит).
Лагунное побережье окаймлено узким песчаным пляжем, на белом песке которого рельефно выделяются муаровые ленты цветных песков. Призаливной пляж особенно узок, либо вообще отсутствует там, где подветренное подножье Большой дюнной гряды вступает в непосредственный контакт с водами Куршского залива.
Климат Куршской косы формируется под влиянием Балтийского моря, переноса воздушных масс с Атлантического океана на сушу, а также проникновением континентальных воздушных масс. Его можно охарактеризовать как переходный от морского к континентальному, с частой и интенсивной изменчивостью погод, мягкой зимой, умеренно-тёплым летом.
Характерная черта любой погоды на Куршской косе — постоянно дующий ветер. Жемчужина этих мест — национальный парк «Куршская коса». Рельеф и микрорельеф, климат и микроклимат косы таковы, что сформировавшийся здесь растительный покров чрезвычайно разнообразен: есть на косе и сосновые, и еловые, смешанные, широколиственные и мелколиственные леса, и крохотная по размерам «степь» — сухие луговины на пальве, и подобие песчаной пустыни — дюны, и верховое болото. Здесь встречается почти половина всех растений, свойственных флоре Калининградской области (более 700 видов), 24 относятся к числу редких и исчезающих.
В разнообразной растительности косы отразились исторические особенности её формирования. Когда-то здесь росли густые непроходимые леса. Ещё в начале XVII века они занимали около 75 % всей территории. С приходом человека и активным развитием его хозяйственной деятельности в течение каких-нибудь двухсот лет леса на Куршской косе, за исключением небольших участков, были сведены, и к концу XVIII здесь уже господствовали пески. В 1768 году Данцигское общество естествоиспытателей объявило конкурс на лучший проект по спасению косы от песчаной катастрофы. Победителем стал профессор Виттенбергского университета И.-Д. Тициус, предложивший вернуть косе её зелёный наряд.
С 1803 года начались и продолжаются по настоящий момент работы по закреплению дюнных песков посадками леса. В результате этой двухсотлетней непрерывной работы леса вновь занимают около 70 % площади Куршской косы.
Практически все типы растительности Куршской косы неустойчивы к воздействию человеческого фактора. В последнее десятилетие их всё чаще вытаптывают отдыхающие и строители при сооружении дорог.
Животный мир Куршской косы весьма богат. На сегодняшний день на косе обитают 6 видов амфибий, 4 вида рептилий. Птичья фауна насчитывает 283 вида, из них 127 — гнездящиеся, остальные — пролётные и залётные виды. Среди гнездящихся — более 60 видов воробьиных. Наиболее многочисленны зяблик, пеночка-весничка, ястребиная славка, славка-завирушка, обыкновенный скворец и др. Весной и осенью характерна высокая плотность миграционного потока. Большое число птиц проходит косу транзитом, а многие останавливаются на ночёвку и кормёжку. В наибольшем количестве мигрируют зяблик, чиж, скворец, вьюрок, большая синица, а также различные виды куликов, ястреб-перепелятник, ушастая сова. Многие водоплавающие птицы, чайки и кулики останавливаются на побережье моря и залива.
Млекопитающие представлены 46 видами. Из мелких хищных обитают куница, горностай, ласка, выдра, барсук, лисица, енотовидная собака. Широко распространён заяц-русак; достаточно многочисленны различные вилы грызунов: белка, ондатра, бобр и др. Из парнокопытных обитают лось, косуля, кабан.
Несмотря на то что на косе нет крупных хищников, практически все животные очень уязвимы. Узость территории, её расчленённость крупной автомагистралью и, как следствие, отсутствие на косе крупных целостных лесных массивов для укрытия животных наносят им большой ущерб.
Сравнительно плотно насыщены живыми организмами мелководья прибрежной части косы. Наиболее продуктивными являются участки от корня косы до 16 км, а также район п. Рыбачий, — они представлены прибрежным тростниково-камышовым поясом с участием кувшинки, кубышки, телореза и ряски.
Тростниково-камышовый пояс играет ключевую роль в жизни водных и околоводных видов животных, поскольку представляет собой нерестилище и район нагула молоди рыб (ихтиофауна Куршского залива включает 42 вида рыб), а также место гнездования, питания и отдыха водно-болотных птиц (в том числе цапли, лебедя, различных представителей семейства утиных). У мелководий обитают такие животные, как бобр и выдра; в прошлом веке появились ондатра, американская норка, бокоплав, моллюск дрейсены, китайский краб.
Таким образом, на Куршской косе тесно переплелись естественные природные процессы и деятельность человека, основательно преобразившие рельеф и живую природу полуострова в течение последнего тысячелетия. Процессы эти продолжаются и сегодня, обусловливая хрупкость и уязвимость природных систем косы. Поэтому в 1987 году именно здесь и был образован, в числе первых в России, национальный парк «Куршская коса».
