فلات ایران بخش عمده‌ای از ایران، آسیای مرکزی، افغانستان و پاکستان، عراق و بخشی از سرزمین‌های شمالی را در بر می‌گیرد و در گستره تحولات کره زمین سرگذشت یگانه‌ای داشته است. پس از فروپاشی ابرقاره گندوانا (قاره فرضی زمین شناسی)، فلات ایران نیز مانند دیگر قاره‌ها از گندوانا جدا شد و پس از ده‌ها میلیون سال سرگردانی در دریای تتیس بالاخره در آغاز نوزیستی به سواحل جنوب قاره اوراسیا رسید. محل برخورد، دشت ساحل توران بوده است. این مهاجرت عظیم و طولانی فلات ایران از شمال آفریقا به جنوب آسیا که فاصله آنها در آن زمان به مراتب طولانی‌تر از امروز بود، تحولات و تغییرات بسیار زیادی در پی داشته است. درباره زمان جدایی فلات ایران از آفریقا نظرات گوناگونی ابراز شده است که در مواردی ده‌ها میلیون سال با هم اختلاف دارند. اما با استفاده از اطلاعات موجود درباره زمین شناسی ایران و سرزمین‌های پیرامون آن، بخشی از سرگذشت پر پیچ وخم ایران در طول عمر چند میلیارد ساله زمین، به عنوان بخشی از ابرقاره گندوانا –که 300 میلیون سال پیش از هم پاشیده- مشخص شده است. این ابرقاره دربر گیرنده قاره‌های آفریقا، آمریکای جنوبی، استرالیا و قطب جنوب، هند، هندوچین و ایران بوده است. تمام این سرزمین‌ها یکی پس از دیگری از مرکز ابرقاره که آفریقا بوده، جدا و دور شدند. پس از قطب جنوب و استرالیا که به سمت جنوب و شرق رهسپار شدند، ابتدا هندوچین سپس ایران و پس از آن هند از گندوانا جدا شده و هر سه به سمت شمال حرکت کرده به اوراسیا متصل شده‌اند. درباره زمان جدایی نظریه‌های گوناگونی از سوی زمین شناسان ابراز شده است،  که بیش تر آنها معتقدند، تا 200 میلیون سال پیش ایران هم چنان در شمال قاره گندوانا و در کنار هند، هندوچین و عربستان قرار داشته است. وجود لایه‌های مشابه زمین‌شناسی و فسیل‌های مشترک، مشابه و همسان مؤید این نظریه است.
حدود 150 میلیون سال پیش فلات ایران به تدریج از گندوانا جدا و پس از ده‌ها میلیون سال، این فلات در دریای تنیس به آرامی به سمت شمال و قاره اوراسیا حرکت کرد و سپس به آن ملحق شد. نواحی قفقاز، کپه داغ و ارمنستان احتمالاٌ به صورت جزایر کوچکی بوده‌اند که در بین فلات ایران و صفحه اوراسیا قرار داشته‌اند که با نزدیک شدن این دو به یکدیگر در بین آنها فشرده شده‌اند. با اتصال فلات ایران به اوراسیا، حوادث زمین شناسی مهمی رخ داد. بر اثر نزدیک شدن کل قاره آفریقا به اوراسیا و هم‌چنین بر اثر داوم فشار فلات ایران به صفحه اوراسیا چندین مرحله کوه‌زایی صورت گرفت. جدا شدن شبه قاره هند از گندوانا و سپس اتصال و فشرده شدن آن به آسیا که منجر به پیدایش رشته کوه‌های عظیم هیمالیا شد بسته شدن دریای تنیس را در شرق فلات ایران به دنبال داشت. اتصال هند به آسیا هم زمان با نزدیک شدن آفریها به اروپا و تداوم فشار از طرف فلات ایران به صفحه توران رشته کوه‌های عظیم هیمالیا، هندوکش، البرز و آلپ را در جهان پدید آورد. عامل دیگری که در شکل‌گیری نهایی سرزمین ایران تأثیر مهمی داشت باز شدن دریای سرخ در چهار میلیون سال پیش بود که عربستان را از آفریقا جدا و به ایران نزدیک کرد. حرکت صفحه عربستان به طرف شمال و فشرده شدن آن به ایران نزدیک کرد. حرکت صفحه عربستان به طرف شمال و فشرده شدن آن به ایران و آسیای صغیر پدیده‌های زمین شناسی جدیدی را در منطقه به وجود آورد. در ابتدا گوشه زاویه‌وار شمال غربی سپر عربستان به آناتولی در شمال غربی ایران برخورد کرد و پس از مدتی تقریباً بی حرکت شد. این حرکت و فشار و تداوم آن تاکنون چین خوردگی جوان زاگرس در جنوب و غرب ایران را باعث شده است. در حال حاضر هم فشار عربستان تداوم دارد و زلزله‌های جنوب و غرب ایران نتیجه همین فرایند است. به علاوه این فشار باعث افزایش ارتفاع رشته کوه‌های البرز و زاگرس نیز می‌شود

در تاریخ پر ماجرای زمین شناسی ایران تنها در دوره‌های ژوراسیک و کرتاسه (208 تا 66 میلیون سال پیش) حوادث و چین خوردگی‌ مهمی رخ نداده است و لایه‌های رسوبی ضخیمی که وسعت قابل توجهی داشته باشد به چشم نمی‌خورد. بنابراین شاید منطقی باشد که زمان جدایی ایران از گندوانا تا رسیدن به اوراسیا را در همین زمان دانست اما رخدادهای عمده فلات ایران پس از پیوستن به آسیا رخ داده که چین خوردگی‌های البرز و نواحی مرکزی در این دوران به وجود آمدند و فلات ایران به آب و هوا و شرایط زیستی نوینی وارد شد. در شرایط جدید، بسیاری از گونه‌های زیستی قدیم که تاب مقاومت نداشتند به تدریج از بین رفتند و سرزمین مستعد ایران مورد تهاجم گونه‌های گیاهی و جانوری همسایگان جدید قرار گرفت که تورانی (از شمال شرق) و اروپایی (از شمال غرب) بودند. از این رو فلات ایران بخشی از گونه‌های زیستی خود را حفظ کرد اما به شدت تحت تأثیر جوامع تورانی و تا حدودی گونه‌های گیاهی و جانوری اروپایی قرار گرفت و در نهایت چهره آن با حفظ بخشی از هویت قبلی دگرگون شده و تا اندازه‌ زیادی سیمایی اوراسیایی به خود گرفت.

بخش وسیعی از کشور شامل بیابان‌ها می‌شود. این مناطق که در برخی منابع از آنها با عنوان چاله‌های داخلی یاد شده به دو بخش وسیع کویر لوت و دشت کویر تقسیم می‌شوند. این کویرها برخلاف تصور عمومی عادی از حیات نبوده و بر عکس واجد ویژگی‌های منحصر به فردی هستند که از آن میان می‌توان به حیات وحش و پوشش گیاهی خاص آن اشاره کرد، اما این واقعیتی است که عناصر متفاوت حیات در مناطق بیابانی با محدودیت‌های چشم‌گیری مواجه‌اند. دشت‌های جلگه‌ای کشور نیز در سواحل شمالی و جنوبی قرار گرفته‌اند.

بیابان لوت
این چاله داخلی تا مدتی پیش به عنوان کم ارتفاع‌ترین نقطه ایران شناخته می‌شد اما اکنون مشخص شده کم ارتفاع‌ترین نقطه کشور به سواحل دریای خزر تعلق دارد که حدود 28 متر از سطح آب‌های آزاد پایین‌تر است. بیابان لوت با وسعت 80000 کیلومتر مربع در جنوب شرقی کشور واقع شده. چون شیب زمین از اطراف به سوی مرکز لوت است، لوت به شکل چاله‌ای نامتقارن درآمده است. این عرصه به لحاظ آب و پوشش گیاهی و البته جانوران، فقیر است و فقط یک رود دائمی (رود شور بیرجند) در آن جریان دارد که تقریباً در تمام طول سال دارای آب است. بقیه رودهای این ناحیه فصلی و موقت هستند. این بیابان به لحاظ شکل ناهمواری‌ها و پراکندگی عوارض جغرافیایی به قسمت‌های لوت شمالی، جنوبی و مرکزی تقیسم می شود. لوت مرکزی وسیع ترین و پست‌ترین قسمت بیابان لوت است
برخی پژوهشگران حوزه علوم جغرافیا معتقدند که منطقه‌ای در بیابان لوت به نام کویر شهداد (کلوت)، قطب حرارتی و به عبارتی گرم‌ترین نقطه در سراسر کره زمین است که ناباورانه دمای شب‌های آن در تابستان به زیر 15 درجه نیز می‌رسد.
دشت کویر
دشت کویر یا کویر نمک، بستر پر شده چاله‌ای زمین شناسی است که در جنوب رشته کوه البرز بین خراسان، سیستان، قم، کاشان و یزد قرار گرفته است. در ازای آن از شرق به غرب 600 کیلومتر و پهنای آن از شمال به جنوب100 تا 300 کیلومتر است.
جلگه ساحلی دریا خزر
حاشیه باریک جنوبی دریای خزر که امتداد آن تا دامنه‌های شمالی البرز می‌رسد، جلگه‌ای با در ازای 500 کیلومتر و پهنای 20 کیلومتر را از آستارا تا رود گرگان تشکیل می‌دهد که کم ارتفاع‌ترین منطقه ایران و از مهمترین دشت‌های زیر کشت است.
جلگه ساحلی خلیج فارس و دریای عمان
طول این جلگه به طور تقریبی به 1480 کیلومتر می‌رسد و همان گونه که از نامش پیداست در مجاورت دریای عمان و خلیج فارس قراردارد. رود میناب این منطقه را به دو قسمت جلگه‌ساحلی خلیج فارس (از مصب اروندرود تا رود میناب) و جلگه ساحلی عمان (از میناب تا مرز پاکستان) تقسیم می‌کند
در بعضی منابع و کتاب‌های مربوط به جغرافیای ایران جلگه جنوبی کشور به دو بخش خوزستان و خلیج فارس و دریای عمان نیز تقسیم شده‌اند.

رشته کوه‌های اصلی که پیش‌تر تشریح شد، نقش مؤثری در میزان بارندگی و پیدایش منابع آب‌های سطحی کشور به عهده دراند. سرچشمه‌رودهای مهم کشور ریزش‌های جوی به صورت برف در ارتفاعات هستند.
از آن‌جا که پرداختن به تمام رودخانه‌های دائمی و فصلی ایران در این مختصر نمی‌گنجد، از این رو تنها پنج حوزه آب خیز مهم کشور و طولانی‌ترین رود یعنی کارون مورد بررسی قرار می‌گیرد به علاوه رودخانه‌های مهم کشور به تفکیک استان در جدول 1 ارائه شده است. پنج حوزه آب‌خیز مهم کشور عبارت‌اند از:
یکم: حوزه آب خیز دریای خزر که با مساحتی بالغ بر 510/173 کیلومتر مربع، حدود7/10 درصد سطح کشور را در بر می‌گیرد. رودخانه‌های ارس، سفیدرود، هراز و اترک عمده‌ترین رودهای آن محسوب می‌شوند.
دوم: حوزه آب خیز خلیج فارس و دریای عمان که با مساحتی معادل 670/437 کیلومتر مربع، حدود 27 درصد سطح کشور را زیر پوشش می‌برد و رودخانه‌های کارون، کرخه، جراحی، زهره، موند، سرباز عمده ترین رودهای آن هستند
رود کارون به همراه سر شاخه‌هایی که به آن می ریزد، بزرگ ترین سیستم رودخانه‌ای کشور را تشکی می‌دهد. این رودخانه از زردکو بختیاری واقع در رشته کوه‌های زاگرس، حدود 75 کیلومتری جنوب غربی اصفهان سرچشمه‌ می‌گیرد. پیش از ورود به شوشتر به دو شاخه به نام‌های گرگر و شطیط تقسیم می‌شود. این دو شاخه به همراه رود دز پایین‌تر از دزفول در محلی به نام بندقیر رودخانه کارون بزرگ را تشکیل می‌دهند. هنگام ورود به خرمشهر دو شاخه شده و بخشی از آن به اروندرود در نوار مرزی ایران و عراق می‌ریزد و تا خلیج فارس ادامه می‌یابد. بخش دیگر به سمت شرق تغییر مسیر داده و بهمن‌شیر نامیده می‌شود. این شاخه نیز تا خلیج فارس امتداد دارد. مسافتی که کارون می‌پیماید تا به خلیج فارس بپیوندد حدود 1200 کیلومتر است از این مسافت بیش از 900 کیلومتر آن رد استان خوزستان واقع شده است. کارون تنها رود کشور است که امکان کشتیرانی- در بخش‌های جنوبی آن – وجود دارد.
سوم. حوزه آب خیز دریاچه ارومیه که مساحت آن 50910 کیلومتر مربع است حدود 3 درصد مساحت کشور را شامل می‌شود. رودخانه‌های زرینه رود، سیمینه رود و تلخه رود عمده ترین رودهای آن است.
پنجم. حوزه آب خیز شرقی‌ارای مساحتی برابر 580/153 کیلومتر مربع است و 5/9 درصد کشوررا در برگرفته است.رودخانه‌های کشف رود و همچنین رودهای مرزی هریرود و هیرمند عمده‌ترین رودهای آن به شمار می‌آیند
رود هیرمند در این حوزه تنها شریان حیاتی سیستان است که پس از طی مسافت 1050 کیلومتر به دریاچه هامون می ریزد. هم چنین رودخانه باهو کلات به دلیل این که زیستگاه تمساح پوزه کوتاه ایرانی است. اهمیت فراوانی دارد. طول این رود 340 کیلومتر است

اگر درجه حرارت آب چشمه‌ای حداقل حدود 5 یا 6 درجه سانتی‌گراد از درجه حرارت متوسط هوای محیط منطقه‌ای بیش تر باشد آن را چشمه‌ آب گرم می‌گویند. ازدیاد درجه حرارت آب به نوع و ساختمان زمین شناسی مناطقی بستگی دارد که آب از آن عبور می‌کند. در پیش‌تر مناطق آتشفشانی جدید ایران، چشمه‌های آب گرم وجود دارد. آب تمام این چشمه‌ها تقریباً منشاء سطحی دارند. آب‌های سطحی با نفوذ خود از خلال شکستگی‌ها به تدریج گرم‌تر شده و در افق‌های تحتانی‌، هنگامی که به سطح زمین می‌رسند به صورت چشمه های آب گرم نمایان می‌شوند
معروفترین چشمه‌های آب گرم ایران بر حسب موقعیت جغرافیایی به صورت زیر تقسیم بندی می‌شود:
دامنه سبلان- اردبیل
در دامنه کوه‌های آتشفشانی سبلان و در اطراف اردبیل تعدادی چشمه‌های معدنی دیده می شوند که شهرت به سزایی دارند. گر چه شمار آنها به 26 چشمه می‌رسد اما ارزش و اهمیت آنها یکسان نیست. مهم ترین این چشمه‌های عبارت‌اند از:چشمه‌های معدنی سرعین، بیله‌دره، سردابه، هفت بلوک، آتشگاه، جنوب نیسر و قتورسو.
چشمه‌های آب گرم خلخال
در 22 کیلومتری شمال غرب هروآباد، در دامنه دره‌ای واقع شده که به وسیله گسل، لایه‌های آهکی رسوبی (قسمت نشیب) از سنگ‌های آندزیتی (قسمت فراز) جدا می‌شود چشمه‌های آب گرم در انواع بی‌کربناته و گازدار هستند. در دهکده گرمخانه و در دهکده کوهستانی خوش نامه (از توابع خلخال) نیز با آب تقریباً شور و بوی نامطبوع هیدوژن سولفوره چشمه‌هایی وجود دارد.
چشمه‌های معدنی بستان‌آباد
این چشمه‌های در ده اسکندری در 60 کیلومتری جنوب شرق تبریز قرار دارند. مظهر اصلی آب گرم بستان آباد در داخل دره‌ای قرار دارد که از نوع گسلی است. آب آن کمی شورمزه است.
چشمه زندان سلیمان
این چشمه در شمال غرب شهرستان غروه استان کردستان قرار دارد و در واقع دارای دو مظهر در جنوب زندان سلیمان است. آب آن از نوع بی کربناته و سولفات کلسیم‌دار، گرم و گوگردی است.
چشمه‌های آسک
در شهر آب آسک و در دو طرف بستر رودخانه هراز که از این محل عبور می‌کند، تعدادی چشمه از سنگ‌های آهکی دوره ژوراسیک در این ناحیه بیرون می‌آید، این چشمه از نوع بی‌کربنات کلسیم، با مقداری اسید و حاوی سولفید هیدروژن است. مطالعات جدید نشان داده که آب چشمه‌های آسک بیش‌تر از آب‌هایی تأمین می‌شود که در گذشته پشت سد طبیعی لار (مسدود شدن رودخانه لار در بالای پلور بر اثر جریان گدازه بازالتی) یا امروزه در پشت سد مصنوعی جمع می شود.
چشمه معدنی گنو
در 33 کیلومتری شمال بندر عباس و در مسیر سیرجان، چشمه آب گرم مهمی وجود دارد که کلروسولفات کلسیم دار است و در آن گوگرد نیز وجود دارد. آب آن خیلی گرم است و علت آن شاید به درجه زمین گرمایی محلی مربوط باشد. در آب گرم این چشمه‌ نوعی ماهی زیست می کند که خاص ایران است
چشمه‌های معدنی محلات
در اطلاف محلات و در 30 کیلومتری غرب دلیجان رسوبات تراورتن فراوانی بر جای مانده که نشان دهنده فعالیت‌های قدیمی زمین در این ناحیه است. این چشمه‌های را به فعالیت‌های آتشفشانی بخش شمالی منطقه مرتبط می‌دانند که آب آنها پس از نفوذ به داخل کشستگی‌ها و انحلال مواد آهکی، دوباره به سطح زمین می‌رسد.
چشمه‌های گوگردی رامسر
در رامسر، چشمه‌های آب گرم گوگردی متعددی وجود دارد که در برخی منابع تعداد آنها را بیش از 50 چشمه در فاصله بین رامسر و سادات محله ذکر کرده‌اند. در جنوب رامسر، چشمه زیر پل از بقیه معروف‌تر است و آب ا از چند نقطه و کف حوضچه خارج می‌شود. در مشرق رامسر چشمه گوگردی آب سیاه وجود دارد که دمای آن کم‌تر از بقیه چشمه‌ها است. هم چنین در شرق هتل بزرگ رامسر 9 چشمه آب معدنی گوگردی و رادیوم‌دار در امتداد خط تقریباً مستقیمی که موازی با شکستگی بزرگ شمال غرب –جنوب شرق البرز دیده
 می‌شود 

منابع آب به طور کلی به دو دسته زیر زمین و سطحی تقسیم بندی می‌شود. آبهای زیر زمینی معمولاً با حفر چاه یا احداث قنات مورد استفاده قرار می‌گیرد. مهم‌ترین منبع تأمین کننده آب های زیر زمین ریزش‌های جوی است. میانگین ریزش‌های جوی در ایران سالانه از 250 میلی‌متر بیش تر نمی‌شود و این مقدار تقریباً یک سوم متوسط بارندگی کره زمین (830 میلی متر) است، هم چنین مجموع بارندگی فلات ایران سالانه 413 میلیارد متر مکعب آب برای مصارف کشاورزی، صنعتی، خدماتی و شرب باقی می‌ماند که از این مقدار نیز حدود 90 میلیارد متر مکعب در حال حاضر مورد استفاده قرار می‌گیرد
از سوی دیگر رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و دریاها منابع آب‌های سطحی را تشکیل می‌دهند. کثرت و تعدد این منابع آبی با توجه به موقعیت قرار گیری ایران در اقلیم خشک بسیار قابل توجه است.
قنات‌ها
در اقلیم گرم و خشک ایران عمده‌ترین منبع آب، آب‌های زیر زمینی است که میزان برداشت سالانه آن حدود 50 میلیارد متر مکعب یعنی دو برابر میزان آب‌‌های جاری مهار شده توسط سدهای مخزنی است. قنات وابسته به منابع آب‌های زیر زمینی است. حاشیه کویرهای ایران مهم‌ترین و بزرگترین کانون‌های استقرار قنات است که به عنوان اصلی‌ترین منبع تأمین آب شناخته شده و در این مراکز فن و تکنیک قنات به تکامل رسیده است. برابر اعلام یونسکو   قنات‌های موجود دنیا در ایران قرار دارد. برابر گزارش های موجود در پایان دهه 1330 تعداد 37500 رشته قنات و در سال 1377 تعداد32164 رشته قنات در ایران فعال بوده که حدود 77 درصد آنها در مناطق مرکزی و شرق ایران ایجاد شده و 23 درصد در سایر نقاط کشور استقرار دارند . با این حال نمی‌توان این آمار را دقیق دانست. توجه به روایتی محلی حکایت از تعداد فراوان قنات‌های ایران دارد،  که در سیرجان تنها دوازده هزار قنات رو به قبله وجود داشته است .
قدیمی ترین آثار قنات در جهان در شمال ایران کشف شده که ساختمان آن را به 3000 سال قبل نسبت می‌دهند. اصولاً ایرانیان پیش از دوره هخامنشیان با قنات آشنایی داشته اند. در سال 714 پیش از میلاد سارگون دوم پادشاه آشور در جنگ‌هایش به جوی‌های زیر زمینی اشاره کرده که در نواحی نزدیک دریاچه اورمیه بودند. پسر او، سناخریب رموز ایجاد این نظام آبیاری را در حوالی نینوا به کاربرد و قنات‌هایی به سبک ایرانیان برای آبیاری شهر اربل ایجاد کرد. در سال 550 پیش از میلاد هنگامی که اکباتان پایتخت پادشاهان ماد به محاصره درآمد دشمن در بیرون شهر مسیر قنات‌ها را منحرف کرد و شهر تسلیم شد.
در دوره هخامنشیان قنات در عرصه اقتصادی و حیات اجتماعی مردم ایران نقش اساسی داشته و کشف قنوات حوالی تخت جمشید مؤید همین نکته است. در دوره داریوش هخامنشی هر کس قناتی حفر می‌کرد تا پنج نسل او از مالیات معاف می‌شدند. اسناد مصریان نیز نشان می‌دهد که ایرانیان بعد از فتح مصر در سال 518 پیش از میلاد توسط داریوش اول روش قنات کنی را به مصریان آموختند.
زمان اشک سوم، پادشاه اشکانی،  هنگام عقب نشینی در جنگ با رومی‌ها قنات‌ها را تخریب کردند تا رومی‌ها دچار بی‌آبی شوند. در دوره ساسانیان و پس از آن تاکنون، استفاده از قنات به منظور آبیاری مزارع از مهم ترین منابع توزیع آب در ایران بوده است. شواهد تاریخی نشان می‌دهد که قنات ابداع مهم و بی‌نظیر ایرانیان باستان بوده و از ایران به شمال آفریقا، اسپانیا، سیسیل و قاره آمریکا انتقال یافته است .
قنات‌های ایران به دلیل قدمت و شیوه‌های خاص احداث شهرت فراوانی دارند، از آن میان به قنات‌های زیر می‌توان اشاره کرد: قنات قصبه گناباد، که زمان احداث آن را به زمان پادشاهی بهمن نسبت داده‌اند و نخستین بار ناصرخسرو در سفرنامه‌اش شرحی از آن آورد. قنات فیروزآباد مجور مرد یزد که قدیم‌ترین قنات یزد است و تاریخچه آن را با زمان حمله اسکندر مقدونی منطبق می‌دانند. قنات آرونه اردستان با قدمت دو هزار ساله، قنات روستای ابراهیم آباد اراک (با هزار سال قدمت )، قنات مون که در دو طبقه واقع شده و ساخت آن را به کاوه آهنگر نسبت می‌دهند. برخی قنات‌های دیگر عبارت‌اند از: قنات کیخسرو، قنات سناباد، قنات بیدخت در خراسان، قنات جوپار، قنات ماهون، قنات حشوئید در کرمان، قنات وزوان میمه در اصفهان، قنات وکیل، قنات بره خونی ممقان، قنات چشمه داغ در آذربایجان شرقی و قنات اشکذر، قنات صدرآباد و قنات مهریز در یزد و قنات شاهرود در سمنان .