県中央部以北の播但山地の基盤をなす地層は、古生代（約５億4100万～約２億5190万年前）や中生代（約２億5217万～約6600万年前）にできた堆積岩（たいせきがん）で形成されています。

丹波地方では、砂岩（さがん）・泥岩（でいがん）、石灰岩（せっかいがん）などを含む丹波群層の上に、中生代白亜紀前期（約１億4500万～約１億2000万年前）の地層「篠山層群」が分布しています。この時代は恐竜の全盛期で、丹波市と丹波篠山市では多くの恐竜やほ乳類などの化石が見つかっています。

播磨平野は、河川がもたらした土砂を主体に形成されています。播磨地方の丘陵は、地質時代のうちもっとも新しい層である第三紀層からなっています。その東方に位置する六甲山地は花崗岩（かこうがん）類からなり、300～900ｍ級の山地をなしています。

淡路島の地質も第三紀層からなり、全体として花崗岩系の硬い岩石でできた丘陵台地が広がっています。淡路島は周囲を海に囲まれており、加えて地層が軟弱であるため、浸食作用が強く働きます。そのため大地は海水や風に削られてきました。

また、第三紀層は固まりにくい泥質の堆積岩類や変成岩類を多く含むため、地すべりが多く発生します。淡路島の丘陵地では、数十万年前に地すべりがくり返されたことで複雑な凹凸が形成されたと考えられています。

県の中央部は、やや少雨傾向の内陸気候となります。丹波地方は、昼夜の気温差が大きく、土壌は肥沃（ひよく）な粘土質なので農業に適しています。丹波栗と黒豆が特産品です。

瀬戸内海側は年間を通じて温暖で降水量が少ないです。海に囲まれた淡路は、年中温暖な地域で海山の幸に恵まれています。日照時間が長く空気が乾燥していることを利用してつくられる特産品は数えきれません。

日本海型気候の北部では、年降水量の約40％が12月から３月までの間に降ります。これに対し、瀬戸内海側ではこの期間がもっとも降水量が少ないのです。年平均気温を比較すると、県北の豊岡市では14.3℃、県南の神戸市では16.7℃となっており、2.4℃の差があります。

豊岡市の14.3℃は富山県の年平均気温と同じで、全国平均15.3℃より１℃低い。神戸市の16.7℃は佐賀県や和歌山県、大阪府の年平均気温と同じで、全国平均より1.4℃高い。

北部は日本海側特有の気候で冬は気温が低く、夏はフェーン現象によって高温になることもあります。南部は温暖で雨の少ない瀬戸内式気候。淡路島の南部は太平洋岸の気候に近く、梅雨時と台風シーズンには大雨が降ることも。
気象庁のデータを元に作成

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