东南亚大部分地区属于温暖潮湿的热带地区，其气候通常可以被描述为季风气候。东南亚的动物种类繁多；在婆罗洲和苏门答腊岛上，还可以看到猩猩、亚洲象、马来貘、苏门答腊犀牛和婆罗洲云豹。该地区存在六种熊或熊猫亚种，但巴拉望岛特有的一种现在被归类为易受伤害。
东南亚气候以热带为主，终年湿热，雨量充沛。越南北部以及老挝和缅甸的山区是东南亚唯一具有亚热带气候的地区，冬季较温和，最高气温低至 20°C 或 68°F。
由于风或季风的季节性变化，东南亚的大部分地区都有雨季和旱季。热带雨带在季风季节造成额外降雨。热带雨林是地球上第二大热带雨林（亚马逊热带雨林是最大的）。这种热带雨林气候和植被的例外情况是：
北部地区的山区和较高的岛屿，高海拔导致温度较低
缅甸中部的“干旱区”位于阿拉干山脉的雨影中，年降雨量可低至 600 毫米或 24 英寸，在盛行的高温下，干燥到足以达到半干旱的程度。
东南亚是世界上最容易受到气候变化影响的地区之一。 气候变化将对东南亚的农业产生重大影响，例如灌溉系统将受到降雨和径流变化的影响，进而影响水质和供应。
气候变化也可能对东南亚的渔业构成严重威胁。尽管东南亚国家是世界上受气候变化影响最脆弱的地区之一，但在减缓气候变化的措施方面却落后。
动物
在苏门答腊岛（苏门答腊虎）、马来西亚半岛（马来亚虎）和印度支那（印度支那虎）发现了三种不同亚种的老虎；都是濒危物种。
科莫多巨蜥是现存最大的蜥蜴物种，栖息在印度尼西亚的科莫多岛、林卡岛、弗洛雷斯岛和吉利莫唐岛。
菲律宾鹰是菲律宾的国鸟。它被科学家认为是世界上最大的鹰，并且是菲律宾森林的特有种。
野生的亚洲水牛，以及各个岛屿上与水牛有关的矮种水牛，如阿诺阿，曾经在东南亚广泛分布；如今，国内的亚洲水牛在该地区很常见，但其剩余的亲属却很少见且濒临灭绝。
鼠鹿是一种像玩具狗或猫一样大的小獠牙鹿，主要分布在苏门答腊岛、婆罗洲（印度尼西亚）和巴拉望群岛（菲律宾）。野牛是一种比野生水牛还要大的巨大野牛，主要分布在印度支那。关于东南亚两栖动物的科学信息很少。
绿孔雀和卷尾鸟等鸟类生活在这个远至印度尼西亚的次区域。鹿豚，一种四牙猪，也可以在印度尼西亚找到。犀鸟因其喙而备受珍视，并用于与中国进行贸易。犀牛角，不是它头骨的一部分，在中国也很珍贵。