A Budai-hegység a Dunántúli-középhegység része, hegyeinek egy része Budapest határain belül található, a budai oldalon az I., II., III. és XII. kerületben. A Budai-hegységben van ezenkívül Páty, Nagykovácsi, Telki község is.[1] A hegységet északról a Pilis hegység, nyugatról a Zsámbéki-medence, délről Törökbálint, Diósd és Érd, keletről a Duna (Víziváros) határolja. Legmagasabb pontja a Nagy-Kopasz, 559 méter magas.

Geológia
A hegység nagyrészt triász mészkőből és dolomitból felépült tömege a Duna vonalánál találkozik az Alföld süllyedékével. A mészkövön kívül megtalálható például a hárshegyi homokkő is. A hatalmas szerkezeti vonalak a kiemelkedő hegységi, budai részt is igen alaposan megdolgozták, ahol a repedések utat nyitottak a nagy mélységből felemelkedő meleg vizeknek csakúgy, mint a felszínről leszivárgó karsztvizeknek. Mindezek eredményeként repedések mentén meleg és hideg vizek váltakozó hatására létrejött, labirintus alaprajzú, gazdag ásványkincsű barlangok keletkeztek

Domborzat
A híres, nagy budai barlangokon kívül még kb. 80 kisebb-nagyobb üreget tartanak számon a katalógusok. Néhányat közülük már az ősember is használt (például Remete-Felső-barlang), de a többinek is nagy szerepe volt a főváros történetében (háborúk idején búvóhely a Vár-barlangban, bányászat a Nagy-Hárs-hegyen – Bátori-barlang –, stb.). Ma inkább turisztikai hasznosításuk, gyógybarlanggá alakításuk és védelmük jelent feladatot Budapestnek.

A Budai-hegység 400-500 méter magas kiemelkedései a Hármashatár-hegy, Mátyás-hegy, József-hegy, Szemlő-hegy, Kis- és a Nagy-Hárs-hegy, a Remete-hegy, Kakuk-hegy, Kecske-hegy, Ujlaki-hegy, Vadaskert, Gugger-hegy, Normafa, Széchenyi-hegy, Sváb-hegy, Budaörsi-hegyek, Sas-hegy, Gellért-hegy és a Várhegy. Legmagasabb pontja a 559 méter magas Nagy-Kopasz, Budapest közigazgatási területén belül pedig a 527 méter magas János-hegy.

Éghajlat
A Budai-hegység a mérsékelt övben helyezkedik el, ezért a négy évszak: tavasz, nyár, ősz és tél a jellemző rá. Mivel kelet felé a Dunával és az Alföld síkjával érintkezik, a klímája átmeneti a sík vidéki és a középhegységi éghajlat között. Ennek a különbségnek az egyik jellemzője, hogy a hegység belsejében, a Duna menti hegylábhoz képest évente 7-10%-al, de télen 20%-al nagyobb mennyiségű csapadék esik.

A napi középhőmérséklet 100 éves átlaga a Rózsadomb lábánál, 130 méteres tengerszint feletti magasságon mérve télen december 21. és február 10. között 0°C alatt van. Decemberben és januárban rendszeres a -10°C alatti levegőhő mérséklet. A leghidegebb a január 11-25. közötti időszak. Tavasztól őszig, április 10. és október 20. között 10°C, ezen belül június 17. és augusztus 30. között 20°C fölötti az átlag. A legmelegebb napok július 15. és augusztus 2. között vannak. A hőmérsékleti maximum júliusban van, rendszerint 33°C körül. Néha májusban és szeptemberben is 30°C fölötti a meleg, áprilisban és októberben viszont előfordulnak 0°C alatti hőmérsékletek is.

A napsütéses órák száma júliusban több, mint 300, decemberben viszont csak 40 körül van. Évente megközelíti a 2000 órát.

A szél legtöbbször a hegység felől fúj a városba (északnyugat és nyugat felől), a keleti és délkeleti szél ritka. Ezért helytálló az a megállapítás, hogy a Budai-hegység Budapest tüdeje.

A csapadék éves mennyisége, szintén 100 éves átlagban 600-700 milliméter. Havazás évente átlagosan 30 napon fordul elő. A hó a Budapest felőli részeken 40 napig, a hegység belsejében, 400 méteres magasságon azonban akár 60 napig is megmarad.

Főleg télen előfordulhat, hogy a völgyekben és az alacsonyabb területeken megszorul a hideg köd és szmog alakul ki Budapesten, de ugyanekkor a hegyek magasabban fekvő részein derült, melegebb, napos idő van. Ez az úgynevezett inverzió leginkább reggel gyakori, de előfordul egész napig tartó is. A téli reggeleken a völgyekben fagyzugok alakulnak ki, ahol néha akár 10°C-al is alacsonyabb a hőmérséklet a magasabban lévő területeknél. Erre a jelenségre utal a Hűvös-völgy neve is.