Celé souostroví Madeira je sopečného původu, stejně jako celá oblast Makaronézie, jejíž je součástí. Z geografického hlediska je situováno na Africké desce.Jednotlivé ostrovy jsou vrcholy starých podmořských sopek. Moře mezi ostrovy madeirského souostroví má hloubku kolem 4000 metrů, již ve vzdálenosti 5 km od pobřeží dosahuje hloubka moře 3000 m. Souostroví je omýváno Golfským proudem. Teplota vody kolem ostrova Madeira ani v zimě neklesá pod 18°C, což je příčinou „věčného jara“ na ostrově.