Đảo An Bang có hình dạng như một cái túi: đáy nằm phía đông và miệng thắt lại ở phía tây; phần phía tây đảo này bị bao phủ bởi một lớp phân chim.

Đảo An Bang nằm trên thềm san hô ngập nước có diện tích khoảng 2,1 km2. Phần nổi của đảo dài 160 m, rộng tối đa 130 m.[2] Khi thủy triều xuống thấp, độ cao của đảo khoảng 3m, mép bờ đảo xa thêm khoảng 50m. Bờ đảo được bao bọc bởi các tảng đá san hô lớn. Bờ Tây là một dải cát hẹp; còn bờ Nam của đảo là bãi cát thường thay đổi theo mùa: từ tháng 4 đến tháng 7 hàng năm, được bồi thêm cát thành một bãi cát dài; nhưng từ tháng 8 trở đi, bãi cát này dần biến mất và dịch sang bờ phía Đông của đảo[3]. Tổng diện tích đất nổi đảo là 1,58 ha.[4]

Cấu trúc san hô của đảo dựng đứng và đảo thường xuyên có sóng lớn. Do vậy, việc ra vào đảo gặp rất nhiều khó khăn, dù sức gió chỉ mới ở cấp 3 hoặc 4; có những tàu phải quay về hoặc chờ khi sóng lặng mới lên được đảo. Đây là nơi mà tàu thuyền khó cập bến nhất trong số các thực thể địa lý thuộc quần đảo Trường Sa đang do Việt Nam kiểm soát.[5] Không chỉ người ngoài, lực lượng đồn trú trên đảo cũng bị ảnh hưởng vì đặc điểm sóng ở khu vực đảo An Bang. Có trường hợp tàu từ đất liền Việt Nam đến đảo vào mùa sóng lặng nhưng xuồng chở khách vẫn không vào bờ được nên binh sĩ phải nghe văn công hát qua hệ thống bộ đàm.[6]

Là đảo nhỏ trong quần đảo Trường Sa, đảo An Bang mang đặc điểm, tính chất khí hậu, thủy văn của quần đảo Trường Sa. Đảo chịu ảnh hưởng bởi khí hậu, thời tiết 2 mùa, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, gió Tây Nam, nhiệt độ trung bình từ 32-34oC; mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, nhiệt độ trung bình 29-32oC, gió Đông Bắc mạnh, sóng lớn đưa lượng nước muối mặn lên đảo nhiều, độ ẩm cao.[7]