Релеф
Най-типични за Шуменското плато са въртопите – фуниевидни, кладенчовидни или блюдовидни понижения в релефа с дълбочина от 0,5 до 35 м и диаметър от 1,5-2 м до 50 м. До момента са локализирани и описани над 200 въртопа. От сливането на съседни въртопи при тяхното разрастване или по-често при понирането на периодичния отток в горните изворни части на карстовите долини или долове, са образувани валози. На територията на Шуменското плато са установени 16 валога. Дъното на валозите обикновено е усложнено от вложени въртопи.
Най-големите повърхностни карстови форми в ПП „Шуменското плато“ са увалите, които имат площ около и над 1 км2. Типична увала е установена в мест. Бостанлъка, чиято площ съставлява 7,4 % от площта на повърхностния безотточен басейн на платото.
Съществуващите в ПП „Шуменско плато“ т. нар. подземни карстови форми представляват подземни скални кухини и каверни с различни размери, които се развиват при много благоприятни условия. Твърде малка част от карстовите кухини обаче са достъпни за непосредствено проучване, поради това броят на известните до този момент пещери в платото е 34 (Стефанов, 1998).
Климат
Климатът на ПП „Шуменското плато“ се формира под въздействието на режима на атмосферната циркулация над Североизточна България. Той се определя в най-голяма степен от активизацията на циклоналната и антициклоналната дейност в Европейския синоптичен район (Геогр. на България, 1982, 2002). Въздушните маси на умерените ширини са преобладаващи за Североизточна България и имат най-голямо значение за климата на Шуменското плато. Те са два вида: океански (влажни) и континентални. С океанските въздушни маси са свързани повечето от валежните обстановки над Шуменското плато, т.е. те са основният носител на атмосферните (валежни) води.
Количеството на валежите в Шуменското плато е около 600 мм. Шуменското плато се отнася към областта с преходен валежен режим. Образува се от 15 ноември до 5 април. Средният брой на дните със снежна покривка е от 35 до 40, като нейната височината се колебае между 4 и 8 см (средно), но може да достигне и до 90-100 см (най-често при обилни снеговалежи по фронтални смущения, предизвикани от средиземноморската циклонална дейност). Вътрешно годишният ход на температурата е с максимум през юли и минимум през януари. Средната годишна температура се променя от 11оС (в подножието на платото) до 9,3оС (в най-високата си част). Средната месечна температура е отрицателна само за януари. През лятото се наблюдават най-високите средни месечни температури на въздуха, които във високите части на платото не надхвърлят 20оС (юли – август).
Води
ПП „Шуменското плато“ попада в Черноморската отточна област. Основните реки, които го отводняват, са Голяма Камчия (10 % от площта на платото) и Провадийска река (чрез р. Мадара). С развитието на карстовия релеф в централната част на платото се формира повърхностен безотточен карстов басейн с площ 8,5 км2. Речни води се формират само в периферията на платото и дават началото на няколко радиално изтичащи малки реки с типично подземно карстово подхранване: Лозевска (Стражка), Поройна (с притоците си Сулумаарски дол, Чанаджишки дол и Струмба), Тройшка (Барадрре) и Осмарска. От Калугерския и Дивдядовския боази реки не изтичат, защото формираният в тях карстово-грунтов поток е с подземен отток, а върху старите преливни извори в боазите са изградени каптажи.
Почви
ПП „Шуменско плато“ има характерно почвено разнообразие и оригинална почвена покривка. Почвообразуването в него, намиращо се под специфичното влияние на карста с варовиците като почвообразуващи скали, уникалната растителност, климат и човешка дейност, е оформило 4 типа почви, 13 подтипа и родове с най – различни разновидности. От извършените проучвания в ПП „Шуменско плато” са установени следните типове почви: хумусно-карбонатни (52%), тъмносиви (37%), сиви (5,7%) и светлосиви горски (1,1%). Останалите – 3,8% са скали, нелесопригодни площи и др. В почвено – географско отношение „Шуменското плато“ се включва в Суббореалния лесо–ливадно–степен почвен сектор на Европа, принадлежи на Карапатско-Дунавската му почвена област и е част от нейната долнодунавска подобласт.