* Vị trí địa lý
Đồng Hỷ là một huyện miền núi nằm ở phía Đông Bắc thành phố Thái Nguyên, bao gồm 18 xã thị trấn, có tổng diện tích tự nhiên là 44.757,7 ha (chiếm 12,64% diện tích tự nhiên của tỉnh); có tọa độ địa lý:
Từ 210 35’02’’ đến 210 50’34’’ vĩ độ Bắc Từ 1050 42’02’’ đến 105055’25’’ kinh độ Đông. Địa giới hành chính:
Phía Bắc giáp huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên và tỉnh Bắc Kạn Phía Tây giáp sông Cầu và huyện Phú Lương tỉnh Thái Nguyên Phía Đông giáp huyện Yên Thế, tỉnh Bắc Giang
Phía Nam giáp thành phố Thái Nguyên và huyện Phú Bình
*/ Địa hình
Đồng Hỷ thuộc tiểu vùng 1 của tỉnh Thái Nguyên, có kiểu địa hình đồi độc lập và núi thấp. Phía Đông và Đông Bắc có dãy núi Tèn và núi Bắc Lâu kéo dài tạo thành bức tường ngăn cách 2 tỉnh Thái Nguyên và Bắc Kạn. Độ cao trung bình của huyện là 350m, cao nhất là đỉnh núi Tèn 759m. Địa hình chia cắt mạnh ở phía Bắc và thấp dần từ Bắc xuống phía Nam, có độ cao tuyệt đối từ 50m đến 750m so với mực nước biển. Nhìn chung địa hình huyện Đồng Hỷ có thể chia làm 2 vùng: Phía Bắc là núi thấp và núi trung bình, còn lại là vùng đồi. Tuy nhiên, đây lại là vùng thượng lưu của sông Cầu nên vai trò thảm thực vật rất quan trọng, có tác dụng điều tiết dòng chảy và cung cấp nước cho sản xuất và sinh hoạt.
* Khí hậu
Theo số liệu của trung tâm Khí tượng thủy văn tỉnh Thái Nguyên, Đồng Hỷ thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, một năm có 2 mùa rõ rệt:
- Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 9, số ngày mưa trung bình từ 155 ngày đến 160 ngày trong năm.
Lượng mưa trung bình năm đạt khoảng 2.000mm-2100mm và tập trung chủ yếu vào tháng 6, tháng 7.
- Mùa khô từ tháng 10 năm trước đến tháng 3 năm sau, khí hậu khô hanh, có sương mù.
Nhiệt độ bình quân từ 21,20
C - 22,90C. Nhiệt độ tối cao trung bình là 270C, nhiệt độ tối thấp trung bình là 200C. Tháng có nhiệt độ cao nhất trong năm là tháng 7 (28,50C), tháng có nhiệt độ thấp nhất trong năm là tháng 1 (15,60C). Số ngày nắng bình quân từ 16 - 20 ngày/tháng, tổng giờ nắng trong năm là 1.628 giờ, năng lượng bức xạ đạt 155 Kcal/cm2; Ẩm độ không khí bình quân từ 81,4% đến 84,5%; Lượng bốc hơi từ 96mm đến 98 mm; chế độ gió chủ yếu là gió mùa Đông Bắc và gió mùa Đông Nam, lưu lượng gió thổi từ 13m/giây đến 15m/giây; Hàng năm có sương muối từ tháng 11 năm trước đến tháng 01 năm sau chủ yếu tập trung ở các xã miền núi của huyện.
* Thủy văn
Huyện Đồng Hỷ có các sông suối chính chảy qua là: Sông Cầu bắt nguồn từ Chợ Đồn (Bắc Kạn) chảy qua 2 xã Văn Lăng và Hòa Bình về thành phố Thái Nguyên. Ngoài ra còn có hệ thống suối bắt nguồn từ các khe núi đổ ra các sông. Trong đó, có 2 suối lớn là suối Nà Sa bắt nguồn từ Võ Nhai qua xã Văn Lăng đổ ra sông Cầu và suối Quang Sơn bắt nguồn từ Võ Nhai qua các xã Quang Sơn, Khe Mo và Linh Sơn đổ ra Sông Cầu. Do cấu tạo của địa hình có độ dốc lớn, tốc độ dòng chảy mạnh nên có nhiều bất lợi cho việc vận chuyển thủy của một số nhánh suối lớn. Lưu tốc độ dòng chảy từ 600 - 800
m/giây, thường tập trung vào mùa mưa, có ảnh hưởng không tốt cho sản xuất nông - lâm nghiệp.
* Địa chất, thổ nhưỡng
Kết quả điều tra lập địa xây dựng bản đồ dạng đất tỉnh Thái Nguyên của Phân viện điều tra quy hoạch rừng Đông Bắc Bộ năm 2001 [43], đất đai huyện Đồng Hỷ được hình thành bởi quá trình phong hóa của loại đá mẹ chính là Đá vôi Givét với 2 loại đất chính:
- Đất Feralit phát triển trên phiến thạch sét (Fs) có mầu vàng đỏ, độ dày tầng đất ở mức trung bình > 60 cm, độ PH = 4 - 5 (đây là đối tượng đất bố trí thí nghiệm).
- Đất Feralit phát triển trên đá Macsma chưa có mầu vàng nhạt, độ dày tầng đất từ 40 cm - 50 cm, độ PH = 5 - 6
Hai loại đất này phù hợp với trồng cây công nghiệp và cây lâm nghiệp.