Berggrunnen vest i Sogndal høyrer til den vestlege gneisregionen. I aust breier Jotundekket seg utover med overskuva, kaledonske djupbergartar som anortosittisk gneis. I grensetraktene mellom desse områda, frå Hermansverk til midtpartiet av Sogndalsdalen, finn vi striper av oppknust sparagmitt og fyllitt frå kambrosilur.
Fleire sidearmar frå Sognefjorden skjer seg inn i lendet – Esefjorden, Sværafjorden, Vetlefjorden, Fjærlandsfjorden og Sogndalsfjorden, som ved Sogndalsfjøra går over i Barsnesfjorden. Lengste dalføret er Sogndalsdalen, som strekkjer seg 26 km frå fjorden til høgfjellet. Langs fjordane og i dalane finn vi mange område med skred- og morenemateriale. I fjordbotnane ligg elvedelta, nokre stader med våtmarksområde som er rike på fugleliv. På Bøyaøyri og Vetlefjordsøyri har ein registrert bortimot 40 artar av våtmarksfugl. Årøyelvi, som renn ut i Barsnesfjorden, er kjend som ei av dei beste lakseelvane på Vestlandet. Den strie straumen er truleg grunnen til at det har avla seg fram ein spesielt kortvaksen og kraftig laksetype. I elva har det blitt teke fleire laksar på over 30 kilo.
Liane langs fjordane femnar om ei rekkje varmekjære og næringskrevjande skog- og vegetasjonstypar med innslag av lind, alm, hassel, osp, bjørk, eik, ask, selje og or. Langs stranda ved Kvinnafossen er det registrert 26 raudlista artar av sopp, noko som er rekna som ein ekstremt høg konsentrasjon. I Stedjeberget har ein funne den sjeldsynte barktegen Aneurus laevis under bark av liggjande, daud lind. Dette er truleg einaste funn i Noreg.
Kaupangerhalvøya har store område med fureskog og fleire stader finst det gammalskog av fure og store område med boreal lauvskog, ikkje minst med grove ospetre. Her er det stort artsmangfald både av hakkespettar og regionalt uvanlege fugleartar knytte til gammalskog. På Tingastad er furetrea opp til 400 år gamle og skogen har urskogspreg. Området utgjer eitt av til saman ni naturreservat i Sogndal kommune.
Når det gjeld nedbør, kan Sogndal kommune reknast som ein del av innlandet. Nedbørmengda er størst i fjellområda i nord, og her er mykje snø vinterstid. Med omsyn til temperatur ligg bygdene i Sogndal i ei mellomstilling mellom kyst- og innlandsklima, med Sognefjorden som utjamnande faktor. Klimaet er gunstig for jord- og hagebruk.
Kva som er opphavet til bygdenamnet Sogndal, har vore mykje diskutert. Ein skulle kanskje tru at det kjem av ”dalen i Sogn”, men det er tvilsamt om denne dalen skulle vere så viktig og særmerkt i høve til andre dalføre i Sogn. Ei meir sannsynleg forklaring er at elva har gjeve bygda namn. Sókn er eit gammalt elvenamn vi finn fleire stader i landet, og kan tolkast som ”den som stemner, stormar fram”, om ei strid elv.