Острів Зміїний розташований приблизно в 35 кілометрах на схід від узбережжя на широті дельти Дунаю. У острова хрестоподібна форма, площа становить 20,5 гектарів, а відстань між крайніми точками - 615 і 560 метрів. Найближчий населений пункт на узбережжі - румунське місто Суліна. Найближчий населений пункт України - місто Вилкове.
Острів утворений міцними гірськими породами і має скелясті обривисті берега, висота берегів досягає 4-5 м у північно-східній частині і 25 м в південно-західній. Максимальна висота - 41,3 м над рівнем моря. Береги острова в основному урвисті, але існують і 4 пляжі: «Дамський», «Дергач», «Золотий» і «Бандитський». Острів є єдиним тектонічним підняттям на великому (64000 кв. Км) північно-західному шельфі Чорного моря, значно віддалений від берегів.
Зміїний виділяється унікальним географічним розміщенням. Острів складається з усадочних порід, що чергуються з кварцитовими пісковиками, кварцовими конгломератами і строкато кольоровими відкладенням. На острові є ущелини і гроти, що йдуть від моря в глибини материкової скелі. Це природні розломи, обумовлені заляганням порід.
Клімат на острові помірний, степовий. З частими вітрами, змінами погоди і високою вологістю повітря. Середня температура взимку коливається від 0 до 2 ° С, влітку - від 19 до 24 ° С. Абсолютний максимум температури +40 ° С, абсолютний мінімум -30 °
Середньорічна сума опадів близько 300 мм.
На порівняно малому шарі ґрунту острова ростуть степові трави. На острові відсутня деревна рослинність, хоча ведуться спроби посадити дерева і виростити їх.
Перелітні птахи використовують острів для відпочинку під час сезонних міграцій. У весняний період на Зміїному спостерігаються до 234 видів птахів. Течією Дунаю, навпроти дельти якого розташований Зміїний, на острів іноді заносяться вужі, чому він зобов'язаний своєю назвою. У прилеглих до острова водах водяться 49 видів риб і 6 видів крабів, з яких 3 і 4 видів відповідно внесені до Червоної книги України.
Острів є найвіддаленішим і, ймовірно, найчистішим куточком української землі.
Згідно давньогрецької легенди, острів підняла з дна моря богиня Фетіда для свого сина Ахілла. Перша згадка про Зміїний зустрічається в джерелах кінця VII століття до н. е.., де називається Левку (Біла). Острів згадується в записах Овідія, Страбона та Геродота. На Зміїному був споруджений, а пізніше зруйнований храм Ахілла. Руїни храму (квадратна споруда зі сторонами близько 30 метрів) були знайдені і описані в 1823 році, а в 1843 році значна частина будівельних матеріалів від цих руїн була використана для побудови на острові маяка. З часів середньовіччя острів належав Туреччині.
3 (14) липня 1788 біля острова, тоді називався Фідонісі, відбулося морська битва, в якому російський флот здобув перемогу.
У 1823 році картографом М. Крицьким була виготовлена перша карта острова. Після поразки Росії в Кримській війні Зміїний став володінням Румунії, і на ньому був розміщений дисциплінарний батальйон румунської армії. Під час Другої світової війни в квітні 1944 року на Зміїний був висаджений десант Чорноморського флоту, і румунський гарнізон здався без бою. За дипломатичному угодою, підписаною Миколою Шутовим (від СРСР) та Едуардом Мезінческу (від Румунії), острів Зміїний з 23 травня 1948 переходив до складу СРСР. У 1956 році на острові була розміщена радіолокаційна рота ППО, а також прикордонна застава. У 80-х роках на шельфеоколо Зміїного було виявлено значні родовища нафти та природного газу, що стало причиною нових претензій з боку Румунії на адресу України і вимог про нове розмежування територіальних вод.