Tại trung tâm của bồn Paris, trên một vùng trầm tích bằng phẳng rộng lớn, Paris nằm hai bên bờ sông Seine. Hai đảo của sông tạo nên trung tâm lịch sử của thành phố: Île de la Cité ở phía tây và Île Saint-Louis ở phía đông. Từ tâm này, thành phố trải rộng ra xung quanh, nhưng phần diện tích Paris ở phía bắc - tức hữu ngạn sông Seine - rộng hơn bên tả ngạn phía nam rõ rệt. Cả hai bên sông Seine, một số vùng đất tạo bởi đá thạch cao nhô lên thành những quả đồi nhỏ[1]. Ở hữu ngạn: đồi Montmartre có độ cao là 131 mét, đỉnh là vị trí nhà thờ Saint-Pierre[2]; Belleville cao 128,5 m tại phố Télégraphe; Ménilmontant 108 m; công viên Buttes-Chaumont 103 m; Passy 71 m. Bên tả ngạn: Montparnasse cao 66 m; Butte aux Cailles 63 m; đồi Sainte-Geneviève 61 m.

Vào năm 1844, nội ô Paris (Paris intra-muros) được giới hạn bởi bức tường thành Thiers. Tới năm 1860, một số hạt và quận xung quanh được sáp nhập vào thành phố. Còn ngày nay, Paris được phân định với ngoại ô bằng các đại lộ vành đai dài 35 km. Tuy nhiên có một vài ngoại lệ. Quận 15 vượt qua ranh giới này tới sân bay trực thăng Issy-les-Moulineaux. Quận 16 bao gồm cả rừng Boulogne rộng 846 hecta ở phía tây. Còn rừng Vincennes rộng 995 hecta thuộc Quận 12 ở phía Đông. Tổng cộng chu vi của Paris dài tới 54,74 km.

Thành phố Paris rộng 105 km². Nếu tính khu vực đô thị Paris, có nghĩa gồm thành phố và đô thị ngoại ô, tổng diện tích là 2.723 km² với 9.644.507 dân vào năm 1999, chiếm 396 xã của vùng Île-de-France[3]. Còn toàn bộ vùng đô thị Paris, có nghĩa bao gồm tất cả các vùng phụ cận chịu ảnh hưởng của thủ đô, vào năm 1999 có dân số 11.174.743 người trên tổng cộng 1.584 xã[4].

Điểm cây số 0 của Pháp được đánh dấu ở sân trước nhà thời Đức Bà, có tọa độ địa lý 48,85341°N, 2,34880°E. Đây là điểm giữa, cũng là trung tâm lịch sử của thành phố Paris, nằm trên đảo Île de la Cité.

Địa chất thủy văn

Bồn Paris tạo nên một tập hợp các lớp trầm tích kế tiếp. Đây là một trong những nơi đầu tiên trở thành đối tượng của việc xây dựng bản đồ địa chất và cho phép tạo ra nhiều lý thuyết về địa chất, như cổ sinh vật học và giải phẫu so sánh của Georges Cuvier[5]. Bồn Paris được tạo trong khoảng thời gian 41 ngàn năm. Đây là một bồn thềm lục địa trên những khối núi từ thời Đại cổ sinh như khối núi Vosges, khối núi Massif central, khối núi Armorica. Với sự tạo thành của dãy Alps, bồn Paris bị đóng lại, chỉ còn mở ra phía biển Manche và Đại Tây Dương. Nó báo trước cho sự hình thành lưu vực sông Loire và sông Seine. Cuối thế Oligocen, bồn Paris trở thành lục địa[5].

Năm 1911, nhà địa lý Paul Lemoine chỉ ra rằng bồn Paris được hợp bởi những địa tầng bố trí thành những vùng trũng đồng tâm[5][6]. Sau đó, các nghiên cứu sâu hơn trên nhưng dữ liệu địa chấn và phương pháp khoan đã cho phép có một cái nhìn chính xác. Chúng xác nhận những vùng trũng đồng tâm nhưng phức tạp giống như các phay. Sự cấu tạo của địa hình Paris nằm ở các tầng Đại Trung Sinh và Kỷ Paleogen và được tạo bởi sự xói mòn.

Địa tầng đầu tiên bắt đầu từ Kỷ Đệ Tam tiếp tục bồi đắp bởi sông Seine vào thời kỳ hiện đại. Các lớp đọng đầu tiên là cát và đất sét xuất hiện ở khu vực Trocadéro, Quận 16 ngày nay. Nhưng giai đoạn được biết tới nhiều nhất là tầng Lutetia với các lớp đọng giàu thạch cao và đá vôi[7]. Tầng động vật này đã được đặt theo tên tiếng La Tinh của Paris: Lutetia. Lòng đất của Paris mang nhiều đặc tính với sự hiện diện của đá vôi, thạch cao và đá vôi silic. Một số đã được sử dụng như ở Hầm mộ Paris, ngày nay vẫn được mở cửa một phần cho công chúng. Đá vôi được khai thác cho tới thế kỷ 14 ở tả ngạn sông Seine, từ quảng trường Italie tới phố Vaugirard. Ngày nay sự khai thác chuyển về Oise[8]. Còn việc khai thác thạch cao từng rất phổ biến ở Montmartre và Bagneux.

Dòng sông Seine chảy qua Paris theo hình một cánh cung: vào thành phố từ phía đông nam và ra khỏi thành phố phía tây bắc. Hơn 30 cây cầu của Paris bắc qua dòng sông này. Còn có hai dòng chảy khác qua Paris. Sông Bièvre phía nam, ngày nay ngầm hoàn toàn dưới đất. Kênh Saint-Martin hoàn thành 1825 dài 4,5 km, nối với bồn Villette và vào thành phố ở phía đông bắc. Kênh Saint-Martin chảy ngầm dưới đất cho tới phố Faubourg-du-Temple ở quảng trường Bastille rồi tiếp tục chảy lộ thiên và nối với sông Seine ở phía thượng lưu của đảo Île Saint-Louis. Một con kênh khác là Saint-Denis, cũng nối với bồn Villette theo hướng Saint-Denis, dài 4,5 km và hoàn thành vào năm 1821. Con kênh này gặp sông Seine ở phần hạ lưu và không đi qua Paris[9]. Một dòng sông nữa là Marne, chảy gần Paris qua Seine-Saint-Denis, Val-de-Marne và gặp sông Seine ở phía đông nam thành phố.

Địa chất thủy văn đã ảnh hưởng nhiều tới quy hoạch đô thị Paris. Sông Bièvre, một nhánh nhỏ của sông Seine, đã bị che lại, chỉ chảy ngầm dưới đất từ thế kỷ 19 bởi vấn đề vệ sinh. Nhiều dòng nước ngầm khác dưới lòng Paris, như Auteuil đã cung cấp nước cho thành phố bởi các giếng khoan. Các mạch nước tầng Alba được biết đến nhiều nhất trong vùng Paris và được khai thác từ năm 1841 bởi giếng Grenelle[10].

Khí hậu và môi trường

Paris có khí hậu ôn đới đại dương. Ảnh hưởng của đại dương chiếm ưu thế, thể hiện như: mùa hè mát, trung bình 18°C; mùa đông không quá lạnh, trung bình 6 °C; các mùa đều mưa nhiều và thời tiết thất thường. Lượng mưa trung bình ở Paris là 641 mm. Mưa tuyết không nhiều, chủ yếu vào những tháng lạnh nhất như tháng 1, tháng 2, nhưng đôi khi vào tận tháng 4. Tuy vậy khí hậu Paris cũng đôi khi đột biến. Nhiệt độ cao nhất ghi được tại đây là vào ngày 28 tháng 6 năm 1948, lên đến 40,4 °C. Còn nhiệt độ thấp nhất ghi lại được vào ngày 10 tháng 12 năm 1879, xuống tới -23,9 °C[11]. Mùa hè năm 2003, cùng với châu Âu, Paris cũng phải chịu một trận nắng nóng lịch sử.

Như tất cả các thành phố lớn khác trên thế giới, Paris chịu hậu quả của sự thay đổi môi trường do dân số tăng và các hoạt động kinh tế[12]. Là thủ đô có mật độ dân số cao nhất châu Âu nhưng tỷ lệ không gian xanh ở Paris lại thấp nhất, dù những thập kỷ gần đây một số công viên và vườn mới được tạo thêm. Không chỉ là lời đồn, vấn đề phân chó thực sự có ở Paris. Nó vẫn xuất hiện trên vỉa hè, dù ngày nay nhiều người dắt chó đi dạo phải mang theo túi ni lông để nhặt phân chó[13].