Generalmente gli Appennini vengono divisi in tre sezioni, a loro volta suddivise in vari tratti: gli Appennini settentrionali (dal colle di Cadibona alla Bocca Trabaria, che mette in comunicazione le valli dei fiumi Tevere e Metauro) sono distinti in: Appennino Ligure e Tosco-Emiliano; gli Appennini centrali (dalla Bocca Trabaria al passo di Rionero, che mette in comunicazione le valli dei fiumi Sangro e Volturno) sono distinti in: Appennino Umbro-Marchigiano e Abruzzese; gli Appennini meridionali (dal passo di Rionero alla Calabria) sono distinti in: Appennino Campano, Pugliese, con le Murge, e Appennino Calabrese, con la Sila. L'Appennino Siculo è formato dai monti Peloritani, Nebrodi e Madonie.

La catena appenninica è di formazione geologica più recente rispetto alle Alpi ed è formata da fasce di catene parallele, a volte staccate l'una dall'altra. Il versante rivolto al Mar Tirreno è più ripido e spesso a picco sul mare, mentre quello rivolto al Mare Adriatico digrada sino alla costa ed è meno dirupato. Il paesaggio è dunque vario, sia per la composizione e la consistenza delle rocce, che formano rilievi arrotondati, montagne ripide, imponenti massicci, profonde gole e zone aride; sia perché la catena si estende da aree temperate a zone più calde e meno piovose, determinando notevoli differenze nella vegetazione; sia perché il vulcanismo ha originato tipiche forme a cono. I monti principali sono il Gran Sasso d'Italia (2.914 m), massima altitudine della catena, e la Maiella (2.790 m). Alcuni dei numerosi passi che consentono di attraversare gli Appennini da un versante all'altro sono Giovi, Cisa, Abetone, Porretta, Futa, Colfiorito, Arquata, Antrodoco, Vinchiaturo, Campotenese.

Gli Appennini sono per lo più poveri di acque (eccetto l'Appennino Toscano e la Sila) e danno origine a fiumi di struttura molto diversa: i corsi d'acqua che scendono dal versante adriatico, più vicino alla costa, sono infatti alquanto brevi, mentre quelli che scendono dal versante tirrenico (tra cui l'Arno e il Tevere) sono più lunghi.

Il clima risente sia dell'altitudine sia della latitudine, cosicché la flora varia procedendo da nord a sud, distinguendosi in una fascia alpina, ristretta prevalentemente all'Abruzzo (dai 2.000 m in poi), con scarsa vegetazione; una fascia subalpina, con rari alberi nani e arbusti, e prevalenza di pascoli; una fascia montana, tra i 1.000 e i 1.800 m, con boschi di faggi e conifere; una fascia submontana con boschi di caducifoglie (querce, carpini, frassini) e castagni; ad altitudini inferiori a 650 m vegeta anche la tipica macchia mediterranea nei tratti montuosi più vicini al mare. Le colture agricole sono concentrate nelle valli, che consentono la coltivazione di vite e ulivo, mentre la pastorizia è in declino.

La fauna caratteristica degli Appennini è oggi costituita da pochi esemplari di lupo e di orso bruno (orso marsicano, nell'Appennino Abruzzese).