Sylt ist durch verschiedene Naturräume geprägt: Strand, Dünen, Geest, Marsch und Wattenmeer.
Der 40 km lange Strand auf Sylt ist ein Produkt der Meereskräfte im Zusammenspiel mit den Geestkernen der Insel. Durch die von allen Nordfriesischen Inseln am weitesten nach Westen exponierte Lage ist Sylt den Meereskräften besonders stark ausgesetzt. Nach Westen fällt der Inselsockel steil ab und erreicht bereits in etwa ein bis zwei Kilometer Entfernung von der Uferlinie eine Tiefe von zehn Meter.
Seit dem Mittelalter macht den Menschen auf Sylt der Landverlust zu schaffen. Durch abbrechendes Material nimmt die Inselsubstanz ständig ab. Mit Küstenschutzbauwerken, wie Buhnen und Tetrapodenketten versucht der Mensch Sand im Strandbereich zu halten und damit die Dünen zu schützen. In Bereichen, wo der Strand als Badestrand genutzt wird, wird durch fast jährliche kostspielige Sandvorspülungen der Landverlust ausgeglichen.
Durch den küstenparallelen Sandtransport sind auf Sylt, wie auf Amrum auch, Nehrungshaken entstanden.
An der Westküste Sylt's erstreckt sich von Hörnum im Süden bis zum Lister Ellenbogen im Norden eine ausgeprägte Dünenlandschaft. Im Bereich von List befinden sich die Wanderdünen, sie sind rund 3 km lang, durchschnittlich 600 m breit und bewegen sich 4-6 m im Jahr ostwärts. Zwischen den Dünenkämmen haben sich feuchte anmoorige Dünentäler entwickelt.
Die Geest nimmt den weitaus größten Teil der Insel ein. Sie ist zusammengesetzt aus Sand- und Moränenaufschiebungen und Aufschüttungen der letzten Eiszeit und tritt an vier Stellen zutage: Ein Geestkern im Gebiet Westerland-Kampen-Keitum, zwei Geestkerne bei Archsum und einer bei Morsum. Alle Geestkerne sind flach bis leicht gewellt und teilweise von einzelnen Trockentälern, die auf die letzte Eiszeit zurückzuführen sind, durchzogen. Dort, wo die Geest direkt mit dem Meer in Berührung kommt, sind Kliffs entstanden, wie das Morsum Kliff, das Rote Kliff oder das Weiße Kliff.
Durch das feuchte und stürmische Wetter zur Zeit des Atlantikums wurde der Waldentwicklung auf der Geest ein Ende bereitet. Auf den freiwerdenden Flächen siedelte sich die sogenannte Atlantische Heide an, wofür ein nährstoffarmer Boden und die feuchtwarme Witterung entscheidend waren. Damals erhielt die Landschaft jenes eigentümliche Gepräge, das die Schutzgebiete Morsum-Kliff, Rotes Kliff bei Kampen und Braderuper Heide noch heute kennzeichnet.
Die durch Überflutung von Meerwasser beeinflusste Salzwiese besitzt eine besondere Vegetation mit salzvertragenden Pflanzen. Salzwiesen auf Sylt befinden sich im Bereich des Königshafens, in Nielönn, zwischen Keitum und Morsum, bei Nösse und zwischen Rantum und Hörnum.
Die Marschenbildung in den vorigen Jahrhunderten ging einher mit dem Meeresspiegelanstieg. Im Schutz der vorgelagerten Geestkerne und der Strandwallbildungen setzten sich in dem flachen Gezeitenmeer sandige und schlickige marine Sedimente ab, die heute den älteren Klei bilden.
In Listland wurde Ende das 19. Jahrhunderts ein größeres Dünengebiet mit Schwarzkiefern bepflanzt, und in der Umgebung der Jugendherberge entsteht ein Wald aus Birken und Weiden, da dort keine Schafbeweidung mehr stattfindet. Über Sylt verstreut gibt es weitere versprengte, von Menschenhand geschaffene kleine Wälder.
Mit Ausnahme des Pandertief, Lister-Ley, Wester-Ley und Oster-Ley fallen alle Wattbereiche um Sylt bei Ebbe trocken. Besondere Bedeutung finden das Rantumbecken als eingedeichte ehemalige Wattenbucht und einige zusammenhängende Wattbereiche nördlich und südlich des 1927 errichteten Hindenburgdammes.