南沙群岛处于南海的南部，以珊瑚礁为主要地貌特征。东西宽905公里，南北长887公里，共有230多个岛屿、沙洲、暗礁、暗沙和暗滩，是南海诸岛中分布范围最广、岛礁数量最多的群岛。其中岛屿和沙洲有22座，退潮时才露出海面的明礁有28座，隐伏于水下的暗滩有50多处。南沙海域地形复杂，是航行的危险地带。但这里自古就是海上丝绸之路的必经之地，对于海上交通具有十分重要的地位。这里已经完全处于赤道热带海洋性气候区(最南端的曾母暗沙在北纬3度57分，已经很接近赤道)，年平均气温达25至28摄氏度。南沙群岛及其海域的生物资源、油气资源、矿产资源极其丰富，是中国蓝色的聚宝盆。海南的渔民在此捕捞，收获丰饶。
南沙群岛最大的岛屿是太平岛，东西长1383米，南北宽416米，面积0.432平方公里。抗日战争胜利后，中国政府派太平号军舰从日本军队手中接收此岛，因以"太平"命名。渔民则习惯称之为"黄山马"或"黄山马峙"。该岛是南沙群岛的中心岛礁，现为中国台湾当局管辖。岛上植被茂密，种植的椰子、木瓜、香蕉、菠萝蜜等遍布各地。淡水资源丰富。海鸟在岛上栖息繁衍，竞积下了一米多厚的岛粪。
曾母暗沙是中国最南端的疆域，北距大陆雷州半岛971．9海里。这里水深最深处40米，最浅处17，5米，海南省政府在这里投有主权碑。
美济礁是南沙群岛的主要礁盘之一，东西长近9公里，南北宽约5公里。我国渔业部门在礁上建设渔港，供渔船避风和补给。
永暑礁是一个有趣的地方。这里地处南沙群岛中部，长26公里，宽7公里，整个礁盘被海水浅浅地覆盖着，退潮时可见一丛丛礁石，但到了涨潮时候，露出海面的礁石却只有2平方米。1988年，按照联合国科教文组织政府间海洋学委员会第十四届大会通过的《全球海平面观测系统实施计划》，我国在永暑礁上建成了面积0.8公顷的人工岛，岛上建有一幢二层楼房，这就是"南沙海洋观测站"的所在地。海南省人民政府在人工岛上立碑以志其事。观测站每天四次通过通讯卫星向世界气象组织发送海洋气象报告，每月向联合国教科文组织政府间海洋学委员会成员报送一次海平面平均值资料。
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海龟、玳瑁、大龙虾、梅花参是南沙群岛的珍品。
大海龟体重可达500多公斤。雌海龟们每年夏秋之交会跑到沙滩上挖洞产蛋，每只产100个以上，形状和大小 酷似乒乓球。产完后用沙子掩埋好，又从容向大海游去。