De geografische ligging van Oost-Indië aan de rand van belangrijke windsystemen en handelsroutes heeft zijn geschiedenis diepgaand beïnvloed. Het klimaat en de geologische activiteit hebben het land gevormd en de archipel doen ontstaan.
Ooit, zo denken geologen, waren er geen eilanden in de oude zee die Azië en Australië scheidde. De buitenste laag van de aarde is verdeeld in vele stijve blokken, tektonische platen genaamd, die langzaam over het aardoppervlak bewegen. Sommige eilanden van Oost-Indië zijn ontstaan toen een onderzeese plaat op een andere plaat begon te botsen. Door de hitte en de beweging van de ene plaat ten opzichte van de andere ontstonden korstruggen, en de toppen vormden eilanden. Deze geologische krachten zijn vandaag de dag nog zichtbaar in de geisers, actieve vulkanen en frequente aardbevingen die overal in Oost-Indië voorkomen. Andere bewegingen van de platen zijn duidelijk in de gedraaide vorm van sommige eilanden, zoals de vier armen van Celebes.
De zeeën tussen de eilanden zijn zeer ondiep, en de stromingen zijn sterk. Het is voor grote schepen moeilijk om tussen de meeste eilanden door te varen, en het is een lange weg om ze heen. Eeuwenlang hebben schepen die handel dreven tussen Europa, Afrika, het Arabisch schiereiland en India vanuit het westen en China, Japan en het westen van de Verenigde Staten vanuit het oosten, Sumatra en het Maleisisch schiereiland doorkruist via het diepe water dat bekend staat als de Straat van Malakka.
De verspreiding van planten en dieren in Oost-Indië, samen met andere bewijzen, heeft wetenschappers doen concluderen dat sommige van de westelijke eilanden ooit over land verbonden waren met het vasteland van Zuidoost-Azië. Nieuw-Guinea was ooit met Australië verbonden. De relatief ondiepe zeeën tussen het Maleisisch schiereiland en de eilanden Sumatra, Java, Bali en Borneo zijn minder dan 90 meter diep. Dieren van het vasteland – zoals tijgers, neushoorns en apen – worden op deze eilanden aangetroffen. Op de eilanden in het oosten daarentegen, zijn de dieren zoals in Australië. De naturalist Alfred Russel Wallace bracht deze verdeling, nu bekend als Wallace’s Line, in kaart en publiceerde deze in 1869. Bij het bestuderen van de manier waarop vogels zich verspreidden en van soort veranderden tussen de eilanden, kwam Wallace onafhankelijk van Charles Darwin tot de evolutietheorie.
De weelderige tropische bossen, palmen, varens, bamboe, en schitterende bloemen van Oost-Indië maken deel uit van zijn fabel. Zij zijn het resultaat van een equatoriaal klimaat dat over het algemeen heet en nat is. Op de meeste plaatsen valt tussen de 250 en 380 centimeter regen per jaar. Op zeeniveau is de temperatuur op de meeste plaatsen het hele jaar door tussen 26 en 32 graden Celsius. De eilanden zijn echter bergachtig en veel plaatsen liggen in de regenschaduw van een berg en krijgen weinig of slechts seizoensgebonden regen. Op de hogere bergen en plateaus heerst een subtropisch klimaat, en op de toppen boven de 3.050 meter heerst een koel klimaat en valt zelfs sneeuw. De meer noordelijk gelegen eilanden worden in hun neerslagpatroon sterk beïnvloed door de moessonwinden.
De verschuivende winden waren zeer belangrijk voor handel en scheepvaart totdat in de 19e eeuw het stoomschip werd ontwikkeld. Kooplieden voeren van China naar Sumatra op de noordoostelijke moesson, sloegen hun goederen op in pakhuizen, en namen vracht aan uit India of het Midden-Oosten. Op de zuidwestelijke moesson zeilden zij dan terug naar China, terwijl kooplieden uit India aankwamen, hun ladingen uitlaadden, de Chinese goederen in de pakhuizen aan boord namen, en met de volgende noordoostelijke moesson naar India terugkeerden. Op deze wijze bloeiden steden en rijken in Indië.