Rạn san hô vòng Midway là một phần trong chuỗi các đảo núi lửa, rạn san hô vòng và núi ngầm kéo dài từ đảo Hawaii đến mũi quần đảo Aleut. Midway được hình thành khoảng 28 triệu năm trước khi nền lục địa bên dưới đảo nằm ngay trên điểm nóng tương tự mà Đảo Hawaii ngày nay đang được hình thành. Thực tế thì Midway trước đây là một núi lửa có thể lớn bằng đảo Lanai. Khi núi lửa dâng lên làm tràn dòng dung nham tạo đảo, sức nặng của dung nham ép vào thềm đảo và đảo từ từ lún xuống trong khoảng thời gian hàng triệu năm. Khi phần chính của đảo lún xuống, san hô tạo rạn tiếp tục phát triển quanh "cựu núi lửa", giúp giữ cho san hô luôn ở gần mặt biển. Vành san hô hiện nay đạt bề dày khoảng 157 m, cấu thành phần nhiều là từ đá vôi hậu-Miocene với một lớp đá trầm tích thượng Miocene (Kỷ Đệ Tam g) và đá vôi hạ Miocene (Kỷ Đệ Tam e) ở dưới đáy. Phần còn lại ngày nay là một rạn san hô vòng nông khoảng 10 km bề ngang.

Quần đảo Midway đã biến đổi nhiều vì kết quả có sự sinh sống của con người trên đảo. Hệ sinh thái của Midway đang bị thay đổi khởi đầu vào năm 1869 qua một kế hoạch phá nổ các rạn san hô và xây một cầu cảng trên đảo Cát (Sand Island). Chim có gốc từ các đảo khác trong quần đảo Tây Bắc Hawaii như gà nước Laysan và sẻ Laysan được thả nuôi tại Midway. Cây có tên là Ironwood từ Úc được trồng để chắn gió. 75% trong 200 loài cây cỏ trồng trên Midway là du nhập từ bên ngoài vào. Cục Bảo vệ Cá và Hoang dã Hoa Kỳ hiện thời tiếp tục chiều hướng này để du nhập vịt Laysan vào đảo trong cùng lúc đó lại mở rộng nỗ lực chấm dứt những loại sinh vật khác được du nhập trước đây.

Đảo có khoảng 20 dặm (32 km) đường xe, 4,8 dặm (7,8 km) ống dẫn dầu hay khí đốt, một cảng tàu (trên Đảo Cát nhưng không mở cửa cho công chúng dùng), và hai phi đạo (cả hai đều có rải nhựa, khoảng 6.500 ft hay 2.000 mét chiều dài). Trước năm 2004, phi trường Henderson trên rạn vòng Midway đã được chỉ định thành phi trường đổi hướng khẩn cấp cho các máy bay hai động cơ tầm xa bay theo luật ETOPS. Cục Bảo vệ Cá và Hoang dã Hoa Kỳ đã đóng tất cả các hoạt động của các phi trường vào 22 tháng 11 năm 2004. Từ đó, không có cuộc thăm viếng nào của công chúng được cho phép.

Khác với tất cả các đảo khác trong quần đảo Hawaii, Midway dùng múi giờ UTC-11.