Oba ostrovy jak Svatý Tomáš tak i Princův ostrov jsou vulkanického původu, jsou pokryty zčásti džunglí, zčásti zvlněnou savanou. Deště jsou obvyklejší především v jižní části ostrova São Tomé, s výjimkou června až září, kdy prakticky neprší. Teploty se celoročně pohybují kolem 30ºC. Nejteplejší a nejvlhčí je březen.