Dolina Kalifornijska jest rolniczym sercem regionu i produkuje prawie 1/3 żywności dla Stanów Zjednoczonych. Dolina Kalifornijska przedzielona jest deltą Sacramento i San Joaquin. Jej północna część zwana jest doliną Sacramento, południowa zaś doliną San Joaquin, od przepływających przez nie rzek.
Obydwie rzeki pełnią bardzo ważną rolę nie tylko w przyrodzie, ale i w działalności gospodarczej. Dzięki pracom nad pogłębianiem dna, rzeki zachowują głębokość umożliwiającą istnienie portów w wielu śródlądowych miastach stanu. System kanałów umożliwia zaś nawadnianie pól w Dolinie Kalifornijskiej. Delta Sacramento i San Joaquin zapewnia także wodę pitną dla prawie 2/3 mieszkańców stanu.
W Sierra Nevada znajduje się najwyższy szczyt kontynentalnych stanów (Alaska określana jest mianem stanu „zewnętrznego” i nie zalicza się jej do stanów kontynentalnych, mimo iż leży na kontynencie północnoamerykańskim) – Mount Whitney o wysokości 4421 m n.p.m. Temperatura w Sierra Nevada spada w zimie do podobnego poziomu co na terenach arktycznych. W tym paśmie górskim znajduje się też tuzin małych lodowców, z których najbardziej znane są lodowce Palisade, najbardziej wysunięte na południe lodowce w USA.