Geologien på deler av Andøya er spesiell, og dette er det eneste stedet i fastlands-Norge hvor det er funnet kull. I de samme lagene er det også funnet rester etter fiskeøgler og en mengde andre fossiler fra jura-/krittida.
Andøy kommune dekkes omlag 70% av gammelt arkeisk grunnfjell av inntil 2 500 millioner års alder, bestående av båndgneis og migmatitt vest på Andøya og øst for Risøysundet, og gabbro, dioritt og anortositt i to store felt på sentrale deler av Andøya. Mellom grunnfjellsstrukturene finner vi på lavsletta i sør – vest for Risøysundet – et kystbelte av paleo-proterozoisk glimmergneis som er 1 870 – 1 770 millioner år gammel, men kanskje inntil 2 100 millioner år.
Andøya har en åpen og værhard ytterside mot Atlanterhavet. Fuglefjellet på Bleiksøya er den eneste form for skjærgård. Andøya er det stedet hvor Egga, kanten av kontinentalsokkelen, ligger nærmest land. På grunn av de rike matforekomstene på egga kommer spermhvalen, om sommeren for å ete blåkveite og blekksprut. Konsentrasjonen av spermhval er så stor at det sees hval på over 90 % av hvalsafariene ut fra Andenes.
Myrene på den midtre delen av Andøya er kjent for sine store mengder av molte. På Hinnøya-delen finner man landets eldste påviste furutrær.
Andøy har en av to lokale flyplasser i Vesterålen, militær base og den kjente Andøy Rocket Range.
