Географическое положение
Мыс реки Miami River около острова Brickell Key.
Город Майами и его окрестности расположены на равнинной местности в промежутке между заболоченной территорией Эверглейдс и заливом Бискейн. Высота города не превышает 4,5 м над уровнем моря, а в среднем колеблется на уровне 0,91 м в большинстве районов, особенно близ побережья. Основная территория города находится либо на побережье залива, либо на природных или искусственных барьерных островах в заливе, на самом большом из которых находится городок Майами-Бич. Тёплое океанское течение Гольфстрим протекает всего в 24 километрах от побережья Майами, что делает его климат тёплым и мягким.
Вид с одной из самых высоких точек Майами, запад нижней части города. Самая высокая естественная точка в Майами находится на Coconut Grove, около бухты, вдоль Miami Rock Ridge на высоте 7.3 м над уровнем моря.
Геологическую основу территории Майами составляет оолитовый известняк. Сверху него находится тонкий, не более 15 м толщиной, слой почвы. Известняк сформировался в связи с крупными изменениями ландшафта шельфа ледниками во времена ледникового периода. Во времена сангамонова межледникового периода 130 000 лет назад уровень воды в этом месте находился примерно на 7,5 м выше текущего и вся южная часть Флориды представляла из себя мелководное море. Несколько параллельных коралловых рифов протянулось от современного Майами до островов Драй-Тортугас (англ. Dry Tortugas) в конце архипелага Флорида-Кис. В промежутке между рифами и сушей образовалась большая лагуна, в которой стали откладываться оолиты и раковины мшанок. 100 000 лет назад Висконсинское обледенение начал понижаться уровень воды в регионе, и бывшее морское дно оказалось на поверхности. 15 000 лет назад уровень моря стал примерно на 100 м ниже, чем сейчас. После этого вода снова стала постепенно подниматься, и современный уровень воды был зафиксирован 4 000 лет назад.
Под землёй расположен водоносный горизонт, природная подземная река, протянувшаяся от округа Палм-Бич (англ. Palm Beach County) до залива Бискейн; ближе всего к поверхности земли он подходит в районе городов Майами-Спрингс и Хайалиа. Большинство питьевой воды в районе Майами поступает из этого источника. Из-за присутствия водного горизонта любые земляные работы на глубине выше 4,57 м невозможны без предварительной подготовки грунта.
Многие западные районы Майами достигли юго-восточной оконечности субтропической болотистой местности Эверглейдс, что создаёт проблемы для местных диких животных — таких как аллигаторы и крокодилы, которые могут вылезать на скоростные магистрали или в места жизни людей.
По занимаемой территории Майами является одним из самых маленьких крупных городов США. Согласно бюро переписи США площадь города составляет 143,15 км. Из них только 92,68 км относятся к суше, остальное составляет вода. По площади территория Майами чуть меньше территории Сан-Франциско или Бостона.