L'atoll de Clipperton est un anneau ovale de 2,5 sur 3,5 km. D'après les récits des rares navigateurs qui ont débarqué sur l'île, le lagon serait fermé depuis 150 ans, probablement après de violents cyclones qui auraient bouleversé l'édifice corallien. La fermeture des passes a isolé le lagon des eaux de l'océan, provoquant la mort des coraux et une décomposition des matières organiques. Les précipitations étant supérieures à l'évaporation, l'eau y est douce en surface, légèrement acide. Des plantes aquatiques forment de grands herbiers qui bordent l'intérieur de l'anneau. Les fonds, constitués de sable, de vase et parsemés de coquilles désagrégées, ont une profondeur moyenne entre 5 et 10 mètres avec quelques zones entre 20 et 45 m.
Au sud-est, le "trou sans fond", cavité sulfureuse de 200 m de diamètre, correspondrait à une ancienne cheminée volcanique. Dans le secteur O et NO, une dizaine d'îlots hébergent d'importantes quantités d'oiseaux (sternes, nodis..) qui nichent à l'abri des crabes.