全州地理條件相差懸殊：南部沙漠地區幹旱，北部沿海冬季往往因雨雪過多而發生水災。在相距不到１４０公裏的地方，座落著海拔４４１８米的惠特尼山和低於海拔８６米的死谷，分別是美國本土４８個州的最高點和最低點。沿海多山。海岸山脈的寬度為２０～４０英裏，海拔２０００～８０００英尺。州的東部，尤其是東南端與東北端是壹片沙漠，內華達山脈在這片沙漠以西，蜿蜒４３０英裏，寬５０～８０英裏，高度超過落基山脈。山上的塔霍湖跨加利福尼亞及內華達兩州邊界，海拔６２２５英尺，是風景秀麗的湖泊之壹。內華達山區有１２００多個小湖。
海岸山脈和內華達山脈中間的中央谷地，是壹條南北向谷地，長達４５０英裏，占加州總面積１／６，是加州水果、蔬菜、糧食、乳、蛋、牛、雞的主要產地。谷地內的薩克拉門托河由北向南流，南部之聖華金河向北流，兩河匯合向西註入舊金山灣。
全州夏季幹旱，多陽光，冬季多雨。受地理條件影響，氣候相差懸殊。夏天，東南部科羅拉多沙漠的溫度達５４℃，接近地球上最高溫度；冬季內華達山巔如北極般寒冷。但是，太平洋沿岸的溫度壹般不超過３２℃，也不低於０℃。洛杉磯和舊金山的平均溫度分別為１８℃和１４℃。西北部降水量為４４２０毫米，東南部科羅拉多沙漠的降水量為５０～７５毫米，中央谷地年降水量介於２００～５００毫米間。
加州所處太平洋沿岸有火山，例如聖海倫斯活火山，也有大地震。１９０６年舊金山大地震，市區全毀。美國西海岸有海岸山脈，更向內有內華達山脈，這些山脈是由北美大陸板塊同北太平洋板塊互相沖突而隆起形成。南起加利福尼亞灣，向北經過洛杉磯市區，直貫舊金山半島後繼續向北，這條大斷層線叫做聖安得烈亞斯大斷層。此線以東是海岸山脈，上升，以西是海岸，向太平洋洋底滑落。每過１００多年，即有壹次震動，使此斷層向下滑跌。１９０６年大地震時，巖層移位２５厘米。
加州主要礦產為石油，在美國大陸居前列，僅次於得克薩斯及路易斯安那兩州，年產量超過３億桶。此外，尚產天然氣、金、石棉、鎢、硼、矽藻及砂、礫等。工業發達。航天工業、電子工業、計算機工業和油、氣開采均占顯著地位。該州還是美國的主要農業州，全州擁有水澆地３００余萬公頃，農產品２００余種。１９７０年葡萄產值居首位，其次為幹草、番茄和棉花。罐裝和冰凍蔬菜與水果占全國產量的１／３。
全州公路線中，市區內道路有８萬多公裏，市區外公路有２０萬公裏。境內有分布廣泛的多車道高速公路系統。連接舊金山、洛杉磯和聖叠戈的空中走廊，其繁忙擁擠程度超過連接華盛頓、紐約和波士頓的空中走廊，鐵路線長１萬多公裏。公用飛機場有３００多座，私人飛機場有９００多座。薩克拉門托河三角洲上河網密布，水運發達。
加州著名的大學幾乎全在沿海地區，內陸多為專科學院。著名的大學有加州大學，創立於１８６８年，校園在伯克利，分校在舊金山、洛杉磯及其他６市。伯克利加州大學設備最佳，教授陣容最強。州立大學叫加州州立大學，有２０所分校。此外尚有２００多所公私立大專學院。洛杉磯的拉賽尼格－博萊瓦德大街壹帶有許多美術陳列館。舊金山歌劇團和交響樂隊以及洛杉磯交響樂隊享有國際聲譽。好萊塢是全國電影和電視片的主要產地。
加州著名風景名勝：西北角有雷德伍德國家公園；東部內華達山脈西側坡山麓地帶有約塞米蒂國家公園、金斯峽谷國家公園；東南部的死谷國家紀念地、約書亞樹國家保護區。
州花是金罌粟 (Golden Poppy)。州鳥是加州鶉 (California Valley Quail)。州樹是加州紅木 (California Redwood)。座右銘是“我已找到它” (I have found it)。