Полесье — ровное, частично заболоченное пространство, сложенное речными (аллювиальными), озерными, водно-ледниковыми (флювиогляциальными) отложениями (галькой, гравием, песками с валунами, супесями, глинами и суглинками, торфяниками). Расположены полесья в большинстве в бывшей приледниковой полосе старого материкового оледенения (зандровые равнины). На Восточно-Европейской равнине они находятся в пределах южной тайги, смешанных и широколиственных лесов.
В полесьях осадочные отложения, в большинстве случаев песчаные, заполнили тектонические понижения — большие опустившиеся участки старой Русской плиты, а на Западно-Сибирской равнине — Западно-Сибирской юный плиты. Тут сформировались широкие озерно-аллювиальные равнины под влиянием деятельности талых ледниковых и речных вод.
Избыточное увлажнение, малые уклоны рельефа, выходы на поверхность подземных вод обусловили большую заболоченность территорий полесий. Так, в Белорусском Полесье болотами занято около четвертой части неспециализированной площади. Преобладают высокотравные и осоковые низинные болота. Большие площади покрыты сосновыми борами, ольшанниками, березняками и дубравами.
Полесские реки текут весьма медлительно, и это усиливает заболоченность. Русла зарастают озерно-болотной растительностью. Обширно распространены пойменные луга. В полесьях ведутся громадные мелиоративные работы (см. Мелиорация). Они быстро увеличивают площадь пахотных земель, улучшают уровень качества лесонасаждений и лугов. Прежде бытовало мнение, словно бы бы заболоченность полесий связана в большинстве случаев с избыточным числом осадков . Но сейчас стало известно, что в отдельные годы Белорусское Полесье, к примеру, испытывает недочёт в осадках . Помимо этого, в случае, если проводить лишь осушение земель, тогда везде понижается уровень грунтовых вод и на возвышенных участках растениям не достаточно почвенной жидкости. Исходя из этого на данный момент в полесьях в первую очередь проводится регуляция вод: устройство водохранилищ, осушительно-оросительных совокупностей. На территориях, где распространены маломощные торфяники, не разрешается выращивать пропашные культуры: осушенные торфяники смогут скоро минерализоваться, разрушиться. Устраиваются особые гидрологические заповедники (заказники), в пределах которых берутся под охрану болота. Подобные меры разрешают защищать и рационально применять природные достатки полесий.