Замерзший, безлюдный и наименее изученный континент, окружающий Южный полюс, лежит под ледяным, подчас 3-4-километровым панцирем. Лед рассматривают как минерал, а слоистую толщу льда как мощную толщу горной породы, и потому материк, покрытый льдом, является полноправным материком в семье своих собратьев. По этим соображениям и о ледяных плато можно говорить как о полноправных плоскогорьях. Площадь наземного Антарктического ледникового покрова составляет 12 млн. кв. км, а объем 29,3 млн. куб. км при средней толщине 2450 м. Только края обрамлены голыми скалами, да по наиболее высоким вершинам (нунатакам) имеются участки, свободные ото льда. Но они составляют лишь 0,2 % поверхности материка. Больше 1/4 площади Антарктиды составляют высоты 3000-4000 м, примерно 1/3 от 2000 до 4000 м. По сравнению с другими материками Антарктида выделяется своей исключительно большой высотой. Средняя высота ее ледниковой поверхности (около 2040 м) в 2,8 раза превышает среднюю высоту всех других материков (730 м). Поэтому объем Антарктиды ее каменной ледяной массы, возвышающейся над уровнем океана, больше объема любого из материков, кроме Евразии, которой она сильно уступает по площади. То обстоятельство, что Антарктида является самым высоким материком, видимо, не менее, чем околополюсное положение, способствует сохранению мощного оледенения и суровых климатических условий. Однако средняя высота коренной подледной поверхности Антарктиды не превышает 410 м, и при этом значительные ее площади западной части опускаются ниже уровня океана. Основными подледными поднятиями коренной скальной поверхности являются обнаруженные сейсморазведкой горстообразные поднятия гор Голицина, Гамбурцева, Вернадского, Ямато, Щукина. Их высоты достигают 3390 м, а мощность льда над ними составляет всего 1 км. В геолого-геоморфологическом отношении Антарктида полосой грабенов морей Уэдделла и Росса делится на Восточную и Западную. Средняя часть ледникового щита Восточной Антарктиды занята обширным Советским плато площадью около 0,6 млн. кв. км. Его выпуклые склоны круто ниспадают к океану, так что в профиль плато напоминает полуэллипс. Такую форму принимает лед, свободно растекающийся на плоском основании. Высшая точка этого одного из крупнейших на Земле плоскогорий (4000 м) находится у 82o ю. ш. и 75o в. д., западнее полюса недоступности (3720 м). С запада ледниковый купол Восточной Антарктиды обрамляют вершины Трансантарктических гор. Они пересекают материк почти на 4 тыс. км поясом шириной 200-600 км. В эту систему входят хребты Пенса кола (до 2000с), Тил, Хорлик (3941 м) Терон, Куин-Мод (г. Яльмар-Юхансен, 4668 м), Куин-Элизабет, Куин-Александра (г. Керкпатрик, 4528 м), горы Земли Виктории (г. Листер, 4025 м).
Средняя высота Трансантарктических гор около 2000-3000 м. Часть их между хребтами Хорлик и Терон также скрыта под ледниковым покровом. Приблизительно в 480 км от Великой Трансантарктической горной цепи находится Южный полюс. Высота Южного географического полюса около 2800 м, а толщина льда в его районе достигает 2810 м. Вдоль побережья Восточной Антарктиды тянутся горные поднятия Земли Эндерби, Земли Вильгельма II, Земли Королевы Мэри. Особенно выделяются хребты Земли Королевы Мод (3630 м) с резкими пиками, глубокими долинами и стекающими по ним выводными ледниками, которые сливаются у подножия гор. Горы образуют кулисы, охватывающие 10-15-километровые ледяные долины, на дне которых растекаются потоки каменных морей мощных ледниковых морен. В оправу из голубоватого льда заключены вершины самых разнообразных форм, расцветок, строения и высоты, создавая незабываемые рисунки антарктического горного ландшафта. Одна цепь сменяет другую. Нагромождения скал напоминают гигантский каменный частокол, которым горы отгородились от ледяного купола материка. Каменные трехсотметровые стены расколоты сбросами. Крутые пики, как зубы фантастических чудовищ, ощерились на фоне округлых плоских вершин. В этом каменном хаосе есть своя величественная гармония... Трудно представить себе в любой другой точке земного шара такие же фантастические сооружения, созданные из камня и льда! [Равич, 1961, с. 119-120]. На Земле Королевы Мод советскими исследователями были открыты десятки гор, позднее названных Русскими. Поверхность Западной Антарктиды более гориста, но ниже по средней абсолютной высоте, чем Восточная Антарктида. Ее составляют два сравнительно невысоких (около 200 м) ледниковых купола, местами сливающихся в один. Отдельные вершины прорывают лед. Отсюда к мысу Горн вытягивается горный язык Антарктического полуострова. На его южном конце, в горах Элсуэрт, до 5140 м поднимается гора Винсон высочайший пик материка. Вблизи Трансантарктических гор вздымается над льдами единственный действующий вулкан Антарктиды Эребус (3794 м). Горный характер имеют также некоторые острова Антарктики. Так, над о. Петра I на 1700 м вознесся увенчанный снегом величественный конус потухшего вулкана. Горы островов Южная Георгия (2934 м), Южных Шетландских (2300 м), Южных Сандвичевых (1372 м), Южных Оркнейских (1266 м), Фолклендских (705 м) также большей частью покрыты снегом и льдом. Восточная Антарктида представляет собой платформу, образовавшуюся в самую древнюю пору истории Земли. На Земле Эндерби были обнаружены древнейшие кристаллические породы земной коры, абсолютный возраст которых около 4 млрд. лет.
В дальнейшем значительная часть кристаллического фундамента платформы была переработана. В период каледонского орогенеза сформировались складчатые сооружения гор Гамбурцева и Вернадского. Впоследствии, как и многие участки платформы, они были омоложены мезо-кайнозойскими разломами. По линиям расколов происходили вулканические извержения и излияния базальтов. В неогене был поднят горст Трансантарктических гор. Чехол Антарктической платформы составляют песчаники и глинистые сланцы с пластами каменного угля, удивительно совпадающие с отложениями других платформ южного полушария Земли. Похожи и их кристаллические фундаменты. Вероятно, Антарктида входила в состав гигантского древнего континента Гондваны и должна иметь общие полезные ископаемые с другими континентами южного полушария. Западная Антарктида принадлежит к антарктическому мезозойскому складчатому поясу, являющемуся продолжением Анд (Антарканды). Все породы тут сильно дислоцированы и прорваны интрузиями. Вдоль позднекайнозойских разломов многочисленны излияния лав. Из-за высоты материка, сухости и прозрачности холодного воздуха, нахождения Земли в перигелии (на самом близком расстоянии от Солнца) в разгар антарктического лета солнечная радиация здесь выше, чем в любом другом месте земного шара. Однако 90 % суммарной солнечной радиации отражается снежно-ледовой поверхностью. К тому же Центральная Антарктида единственная область на Земле, куда в многомесячную полярную ночь почти не поступает тепло. В это время перенос тепла к поверхности Центральной Антарктиды осуществляется только от верхних слоев атмосферы, которые на некоторой высоте согреваются теплым воздухом, приносимым с океана. Вследствие длинноволнового излучения Антарктический ледниковый щит зимой постоянно теряет гораздо больше энергии, чем получает. Над центральными частями Антарктиды устойчиво господствует антициклон со слабыми восточными ветрами. Ясной погодой и постоянными морозами. Осадки выпадают в виде ледяных игл, столбиков и изморози при безоблачном небе. Их количество за год не превышает 30-50 мм, и дают они всего 10-20 см рыхлого, сыпучего снега, напоминающего перевеиваемый ветром сухой песок пустыни. Эта область материка одна из самых сухих на Земле. При поднятии на каждые 100 м и удалении от океана на 28 км температура понижается в среднем на 1,1o. Среднегодовая температура на плато Советском (-57o) на 29o ниже температуры внутреннего района Гренландии (расположенного почти на той же высоте 3000 м) и на 42o ниже, чем в области Сибирского полюса холода. Даже летом на ледниковом плато наблюдаются устойчивые морозы в 30-40o, а 6 месяцев в году на станции Восток температура воздуха держится ниже -70o.
Зимовщикам в Центральной Антарктиде приходится работать при таких морозах, когда керосин режется, как холодец, солярка теряет текучесть, спички не зажигаются, в ведре с бензином можно гасить горящий факел. Если в таком холоде упадет стальная болванка, она разобьется подобно стеклу, олово распадается на мельчайшие гранулы, ртуть замерзает в твердый металл. От сильных морозов у людей лопалась эмаль на зубах, были случаи обморожения легких и роговицы глаз. Для работы на открытом воздухе зимовщикам приходится пользоваться специальной климатической одеждой с электрообогревом вдыхаемого воздуха. На станции Восток зарегистрированы абсолютные минимумы температуры у поверхности земного шара: -87,4o (25 августа 1958 г. ) и -88,3o (24 августа 1960 г. ). Зимой 1983 г. здесь была зарегистрирована самая низкая температура за весь период метеорологических наблюдений на Земле -89,2°. К северу Центральную Антарктиду опоясывает зона ледникового склона шириной 700-800 км. Низкие температуры (от -30 до -50o) здесь сочетаются с постоянными сильными ветрами. Это по покатому склону ледникового щита стекают к окраинам материка охлажденные в области антарктического максимума слои воздуха толщиной 100-200 м. К побережью скорость ветров достигает 50-60, а при порывах 90 м/с. Она тем выше, чем круче склон антарктического купола. При таких ураганах в Мирном на высоте не менее 2 км с огромной скоростью летят доски, пустые ящики, бочки. Случалось, ветер срывал и уносил в океан прочно закрепленные самолеты, тягачи, вертолеты. На поверхностях, свободных от снега и льда (скалах, нунатаках, оазисах Антарктиды), температура летом бывает довольно высокой. На скалах поселка Мирного в январе на высоте нескольких десятков сантиметров над землей наблюдалось +30°, но уже на высоте 1,5-2 м температура не была существенно выше, чем над прилегающими льдами. Ландшафт таких антарктических оазисов напоминает холодную пустыню Восточного Памира. Здесь господствует исключительная сухость воздуха с относительной влажностью не выше 50%, хотя на самом побережье есть немногие увлажненные места, где циклонами приносится до 700-1000 мм осадков, дающих 1,5-2,0 м снега. В связи с сухостью климата характерно слабое по сравнению с Арктикой развитие грунтовых льдов и мерзлотных процессов, более резкое преобладание физического выветривания над химическим, усиление эоловых процессов с образованием в скалах дефляционных ячей и ниш. Величайший в мире источник холода материковое оледенение Антарктиды можно считать аналогом плейстоценового ледника северного полушария. Исследования показали, что в центральной части материка, в районах максимальных высот ледникового покрова, толщина льда оказалась невысокой всего 300-1000 м.