Các đảo ở Bái Tử Long có dạng là đảo đá vôi và đảo phiến thạch, là hình ảnh cổ xưa của địa hình có tuổi kiến tạo địa chất khoảng 300 triệu năm, do quá trình vận động nâng lên, hạ xuống nhiều lần từ lục địa thành trũng biển. Quá trình Carxtơ bào mòn, phong hoá tạo ra một hình thái đặc biệt như một bức tranh thủy mạc được tạo ra từ biển và đảo. Trên các đảo đá của Vịnh cũng có các hang động carxtơ, đặc biệt là hang Quan (hang Hải quân) mà người ta dùng làm nơi trú ẩn của tàu thuyền xưa kia trong những khi biển động. Các đảo và cụm đảo khác nổi tiếng khác như Cặp Kỳ Nhảy, Cặp Kỳ Giã, Thẻ Vàng, cụm đảo Hòn Chồng, Hòn Vân Đồn, Hòn Ỏn, Hòn Ba Sao, núi Chân Nghĩa...cũng là những điểm hấp dẫn cho khám phá. Ngoài ra, trên Vịnh Bái Tử Long có nhiều đảo đất nên có nhiều dân cư sinh sống, chăn nuôi, trồng trọt như Quan Lạn, Minh Châu, Ngọc Vừng, Đông Chén, Thẻ Vàng...

Đặc biệt có đảo Khỉ (đảo Rều) nằm cách thành phố Cẩm Phả không xa, nơi đây có nuôi rất nhiều giống khỉ vàng Macaca mulatta để lấy dược liệu làm Vắc-xin phòng chống bệnh bại liệt dạng uống (OPV) góp phần vào việc thanh toán hoàn toàn bệnh bại liệt tại Việt Nam vào những năm 2000,[4][5] Vắc-xin viêm gan A, bệnh tiêu chảy ở trẻ em, viêm đường hô hấp, thuốc phòng chống virus H5N1. Từ khi bắt đầu hoạt động năm 1962 đến nay, nhiều lượt bác sĩ, kỹ sư chăn nuôi, nhân viên đã tình nguyện ở lại đảo, chăm sóc và nuôi dưỡng đàn khỉ theo phương pháp bán tự nhiên tại trại chăn nuôi đảo Rều. Trước những hy sinh khỉ vì y học, trại trưởng Vũ Công Long đã đề xuất cơ quan được dựng trên đảo một tấm bia tưởng nhớ sự hi sinh đó, để thể hiện cái tình đáp lại cái nghĩa của khỉ vàng Macaca mulatta.[6]