Bjørnø ligger godt beskyttet i Faaborg Fjord omgivet af Fyn mod nordvest, Lyø mod vest, Avernakø mod syd og Svelmø mod øst. Kun fra sydvest har bølgerne frit løb, hvilket har skabt klinterne på det, vi på Bjørnø kalder Søndersiden. Flere steder i klinterne er der store kolonier af digesvaler. Stranden rundt langs øen er smal og de fleste steder stenet.

Øen er kun 1,5 km2 stor, 3 km lang og 750 m bred. Fra et af de højeste punkter Højbjerg på 24 m eller Milebjerg på 23 m, er der en storslået udsigt over øens bakkede landskab med de levende hegn og gamle stengærder mellem markerne. Der er ingen skove på øen.

Fællesmosen midt på øen mod syd har sit navn, fordi der til hver gård på øen hører et lod af mosen. Den har været brugt til at grave tørv, og kreaturer har afgræsset den tidligere. I dag er den tilvokset og består af en spændende natur med vandhuller, nogen steder skovagtigt og tæt med væltede træer og krat.

Imellem bakkerne er der småsøer og vandhuller, der er yngle- og levesteder for sjældnere arter af frøer og tudser – og spisekammer for snogene, som er i stor fremgang på øen.

Holmene afslutter øen mod øst med et 800 m langt rev med to små holme og et rigt fugleliv. Området er fredet i fuglenes yngleperiode fra 1. marts til 15. juli. Mod sydøst ligger Bjørnø Fyr, der ligner et lille fristende ishus med sine røde og hvide farver.

Mod nordvest afflades landskabet i det område der kaldes Digerne, hvor strandenge og strandsøer er yngleplads for bl.a. svaner, ænder og blishøns.  

Vidste du, at der på Bjørnø er registreret 72 forskellige mælkebøttearter? Se beskrivelse af Bjørnøs flora her.