Auf Grund der klimatischen und geomorphologischen Bedingungen ist das Spektrum der anzutreffenden Bodenarten und -typen sehr breit. Im Bereich der Grundmoränen, der glazifluvialen Terrassen und der periglazialen Schwemmkegel bestimmen Sande unterschiedlicher Körnung das Bild.

Lehm ist vor allem im Bereich der jüngeren Endmoränengebiete zu finden, Tone sowie organische Naßböden sind für das eigentliche Odertal charakteristisch. Zwischen allen Bodenarten gibt es vielfältige Mischtypen, die eine große Palette von edaphischen Standortfaktoren bilden.
 
Unter den Bodentypen der Höhenzüge um das eigentliche Odertal bestimmen Braunerden das Bild, die wenn überhaupt, wegen der relativ geringen Niederschlagsmengen nur schwach podsoliert sind. Die Böden im Stromtal sind sehr variabel. Von sandigen bis tonigen, vielfach auch gebänderten Auensedimenten über verschiedene Torfböden.

Als vor 9.300 - 8.000 Jahren, die Verbindung der damaligen Ostsee zu den Wattenmeeren unterbrochen wurde, lag im Bereich des heutigen Stettin (Szczecin) ein kühler von der Oder durchflossener Süßwassersee, auf dessen Grund sich schwärzliche Mudden, das heißt mikroskopisch kleine Partikel aus organischem Material absetzten, die mit Schalen von Kieselalgen angereichert waren. Danach brachte ein weltweiter Meeresspiegelanstieg die isolierte Ostsee wieder in Verbindung mit den Weltmeeren.

Während des sehr langsamen Anstieg des Meeresspiegels lagerte sich im Bereich des heutigen Landschaftsschutzparkes Dolina Dolnej Odry ein durchschnittlich 7 teilweise bis zu 20 m mächtiger Torfkörper aus Schilf-, Erlenbruch- und Seggentorfen ab, der dem langsamen Meeresspiegelanstieg hinterherwuchs. Dieser Torfkörper wird heute als Niedermoor angesprochen. Teilweise liegt über den Torfen eine 0,10 bis 1,35 m mächtige mineralische Deckschicht aus Auenlehm.
 

Das Klima Ostbrandenburgs, also auch das des Unteren Odertals, wird vielfach als "ostbrandenburgisches Übergangsklima" bezeichnet. Mit der von Westen nach Osten abnehmenden Maritimität und der zunehmenden Kontinentalität des Klimas in Mitteleuropa liegt das östliche Brandenburg im Übergangsbereich der beiden Hauptklimazonen Europas.
 
Dies wird durch langfristige Messungen belegt: Großräumig sinkt die durchschnittliche Jahrestemperatur um mehr als 2 ° Celsius, der Niederschlag nimmt um mehr als 50 % ab und die Jahresschwankungen der Lufttemperatur sind mit mehr als 19 ° Celsius doppelt so hoch wie im maritimen Klimabereich.

An den Feinheiten des Lokalklimas der Oder werden diese Unterschiede noch deutlicher. Mit weniger als 500 Millimeter Jahresniederschlag, mit mehr Eis- (28), Frost- (120) und Sonnentagen (33) im Jahr ähneln die Werte an der mittleren und unteren Oder eher den kontinentalen Klimadaten, wie wir sie aus der Ukraine kennen, als denen der von der Entfernung her sehr viel näher gelegenen Atlantikküste.

Auch in der für Flora und Fauna so bedeutenden Niederschlagsverteilung gleichen die Werte im Unteren Odertal denen aus dem Raum Kiew und unterscheiden sich erheblich von denen des Meeresklimas. So ist an der Oder wie in der Ukraine der Juli der niederschlagsreichste Monat, der Februar der niederschlagsärmste, hingegen sind an der englischen Atlantikküste der Dezember der niederschlagsreichste und der Mai der niederschlagsärmste Monat.