Brasília se localiza a 15°50’16″ sul, 47°42’48″ oeste a uma altura de 1.000 a 1.200 metros acima do nível do mar no chamado Planalto Central, cujo relevo é na maior parte plano, apresentando algumas leves ondulações. Fauna predominantemente típica de cerrado. Em alguns lugares da cidade é possível observar-se espécies de gimnospermas, como os pinheiros e também diversos tipos de árvores provenientes de outros biomas brasileiros.
O clima é tropical de altitude, com um verão úmido e chuvoso e um inverno seco e frio. A temperatura média anual é de cerca de 19,8ºC, podendo chegar aos 29,7ºC de média das máximas em setembro, e aos 12,9ºC de média das mínimas nas madrugadas de inverno em julho. A mínima absoluta histórica foi de 1,6ºC em 1975 (Fonte: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) sendo acompanhada de uma geada. A máxima absoluta histórica foi de 34,5ºC no ano de 1964 (Fonte: Inmet). A temperatura, porém, varia de forma significativa nas áreas menos urbanizadas, onde a média das mínimas de inverno cai para cerca de 10ºC. A umidade relativa do ar é de aproximadamente 70%, podendo chegar aos 20% ou menos no inverno.