Geogràficament, es pot parlar que la vall baixa del Llobregat és una plana fluvial orientada en sentit N-NW/S-SE, amb el riu Llobregat que parteix les carenes de muntanyes situades paral·leles a la línia de costa, fins a formar un delta de desembocadura. Aquest escenari fa que hi hagi un predomini de vents al llarg de la vall i que durant l'hivern hi penetrin els vents freds del nord seguint la direcció de la vall. La marinada provoca, a l'estiu, vents del SSW al delta i vall amunt passen a ser del S o SSE. A les nits resten en calma o bufen terrals del nord, fluixos, prop del delta. A la vegada l'exposició S-SE (Solana) li permet rebre una elevada irradiació, que contribueix a aconseguir una temperatura mitjana privilegiada.
Les dades termomètriques presenten una temperatura mitjana de 15,6 ° amb valors mitjans extrems per a les màximes absolutes, que se situen en els 32,2 ° i per a les mínimes absolutes en -2,1° de les mínimes. La temperatura mitjana presenta la típica distribució mediterrània, mínim hivernal i màxim estival. La temperatura mitjana més baixa correspon al mes de gener i la més alta a l'agost.
L'estació lliure de gelades correspon al període que va des dels darrers dies de febrer fins a mitjans desembre (295 dies). El període de temps amb temperatures mitjanes de les mínimes absolutes superior a 7° és de 192 dies.
L'acció conjunta de la influència reguladora del mar, la protecció física de la carena de muntanyes i l'exposició al SSE asseguren la benignitat climàtica amb hiverns suaus i perllonga en certa forma l'estació càlida fins als dos mesos de tardor (setembre- octubre).
La pluviometria mitjana anual és de 583 mm. Pel que fa a les precipitacions màximes, es donen durant els mesos de setembre i octubre (tardor) i les mínimes, durant els mesos de juny i juliol (estiu). Pel que fa a precipitacions sòlides, són excepcionals a la zona del delta i la vall baixa.
Aquestes condicions climàtiques són molt indicades per als cultius que es produeixen majoritàriament al delta i la vall baixa: horta i fruiters a l'aire lliure i cultius protegits. Pel que fa a cultius protegits, l'escassa incidència de temperatures baixes fan només necessària la calefacció hivernal en plantes ornamentals de cultiu tropical, i algun sistema de calefacció simple o antigelades per als conreus de flor i alguns hortícoles sensibles a temperatures properes a 0 °C.
La Depressió Prelitoral, a la comarca, s'estén des d'Olesa de Montserrat i Esparreguera fins al congost de Martorell. Des d'aquest municipi fins al Delta, la Serra Litoral és present a la riba dreta amb el sistema Garraf- Ordal i a la riba esquerra amb els vessants de Collserola (des del Papiol fins a Esplugues). Entre ambdues ribes es desenvolupa la plana al·luvial, des del congost de Martorell fins a Sant Boi. A partir d'aquí fins al mar, la plana s'obre en forma de triangle, formant un delta de 90 km² amb una línia de costa arquejada entre Montjuïc i Castelldefels.
La plana deltaica i les terrasses fluvials pertanyen al quaternari i inclouen els dipòsits fluvials del Llobregat i afluents, els eòlics de les dunes, ara fixades amb pins, i els dipòsits que cobreixen els vessants. Aquests sediments són de molt bona qualitat com a terres de conreu, per ser molt permeables i d'interès per a l'aqüífer. La utilització de les sorres i graves com a material de construcció varen provocar la seva extracció en terres de conreu i en la mateixa llera del riu, creant greus problemes posteriors a causa del reompliment amb materials desconeguts de les zones extretes, així com la impermeabilització de la llera del riu. El perill d'inundació de les terres més baixes va fer que els antics nuclis urbans es construïssin, llevat del Prat, en zones més elevades, a recés de les inundacions.
El sòl és un dels principals factors mediambientals, base dels ecosistemes naturals i dels agroecosistemes. És un recurs escàs, gairebé no renovable. Al delta predominen els anomenats antisols que són sòls poc evolucionats, amb un nivell de meteorització molt baixa i amb nul o escàs desenvolupament d'horitzons de diagnosi.
La zona deltaica i la vall baixa es poden dividir en dues grans zones segons les característiques litològiques: un "delta arenós" situat a l'extrem meridional del delta, entre Castelldefels-Gavà- La Ricarda, en el que dominen els sediments sorrencs provinents de les antigues barres i del sistema dunar aparegut en la formació del delta. D'altra banda, se situa el "delta llim-argilós" a la zona de la vall baixa i a la zona deltaica entre Viladecans i el Prat, zona recoberta per llims i argiles de decantació aportats pel riu entre les successives avingudes.
La gran riquesa hidrogeològica que significa els aqüífers situats en la zona al·luvial i deltoide està relacionada, més que amb les pluges, amb les infiltracions de les aigües que entren a la comarca en forma de cabals superficials que aporta el Llobregat i les aportacions de l'Anoia, la riera de Rubí, la riera de Cervelló i altres de menors. L'aigua caiguda sobre la conca del Llobregat suposa un valor mitjà de 3.200 hm³/any. Els cabals mitjans que el Llobregat aboca al mar són de 530 hm³/any, indicador del poc drenatge de la xarxa hidrològica i sí una gran infiltració. Les rieres que baixen de les muntanyes situades entre Castelldefels i Sant Boi, llevat de la dels Canyars, es difuminaven en entrar al delta, abocant les seves aigües a la xarxa de drenatge d'aquest. A començament dels anys noranta, s'inicià la seva canalització, derivant-ne algunes cap a altres i, finalment, les que travessen el delta fins al mar són: la dels Canyars, la de Sant Climent, la Roja, el Fonollar i el Bullidor, a més del canal de la Bunyola, que desguassa bona part del Prat.
Les llacunes del delta (estanys i aiguamolls) constitueixen punts d'aigua superficials, dels quals avui es mantenen com a testimonis d'un passat, els estanys de la Ricarda, del Remolar, de la Murta i d'altres. Cal destacar com en alguns clots d'antigues extraccions d'àrids i drenatges han esdevingut estanys artificials, gràcies a la proximitat dels nivells piezomètrics de l'aqüífer superior.
L'aqüífer és la unitat hidrològica bàsica. L'emplaçament dels aqüífers i la seva importància són conseqüència de les característiques dels materials i la seva disposició en l'espai, que els fa més o menys aptes per contenir i fer circular l'aigua infiltrada, fet que ha permès originar l'aqüífer més important de la conca del Llobregat i un dels més importants de Catalunya. L'aqüífer de la vall baixa s'estén des de Pallejà a l'àpex del delta, on apareix la falca impermeable que divideix l'aqüífer en dues unitats superposades amb una capacitat de 50 hm³.
El nombre de pous de la vall baixa i del delta se situa per sobre els 700, la majoria d'ells al delta i explotant l'aqüífer profund amb un volum mitjà d'extracció de 105 hm³/any. Del conjunt d'extraccions, l'abastament industrial i urbà representa més del 85 % i el reg agrícola al voltant d'un 15 %.