Theo kết quả điều tra và tổng hợp trên bản đồ thổ nhưỡng tỷ lệ 1/25.000, huyện Phổ Yên có 10 loại đất chính. Trong đó, các loại đất phù sa, bạc màu, dốc tụ và đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa thường có độ dốc thấp, tầng đất dày > 100 cm, rất thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp, nhưng loại đất này chỉ chiếm 35% diện tích tự nhiên toàn huyện.
Đất đỏ vàng trên phiến thạch sét, đất vàng nhạt trên đá cát, đất nâu vàng trên phù sa cổ có diện tích chiếm 61,6% diện tích toàn huyện, hầu hết có độ dốc > 250.
- Về địa hình
Huyện Phổ Yên thuộc vùng gò đồi của tỉnh Thái Nguyên, bao gồm vùng núi thấp và đồng bằng. Địa hình của huyện thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam và chia làm 2 vùng rõ rệt :
- Vùng phía Đông (hữu ngạn sông Công) gồm 11 xã và 2 thị trấn, có độ cao trung bình 8-15 m, đây là vùng gò đồi thấp xen kẽ với địa hình bằng.
- Phía Tây (tả ngạn sông Công) gồm 4 xã, 1 thị trấn, là vùng núi của huyện, địa hình đồi núi là chính, cao nhất là dãy Tạp Giàng 615 m. Độ cao trung bình ở vùng này là 200-300 m.
* Khí hậu
Phổ Yên nằm trong khu vực có tính chất khí hậu nhiệt đới gió mùa với 2 mùa rõ rệt: mùa nóng, mưa nhiều từ tháng 5 đến tháng 10. Mùa lạnh, mưa ít từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.
a.Chế độ nhiệt. Nhiệt độ trung bình năm khoảng 270C, tổng tích ôn 8.0000C, nhiệt độ tối cao trung bình 27,20C, nhiệt độ tối thấp trung bình 20,20C, tháng 7 là tháng nóng nhất (28,50C), tháng 1 là tháng lạnh nhất (15,60C). Số giờ nắng cả năm là 1.628 giờ, năng lượng bức xạ đạt 115 Kcal/cm2.