Осадки распределены крайне неравномерно. На южном побережье Апшеронского полуострова, в юго-восточном Ширвани и юго-восточном Кобустане (предгорья Большого Кавказа) за год выпадает менее 200 мм осадков, в Кура-Араксинской низменности и Нахичеванской котловине 200 — 300 мм, в предгорьях и среднегорном поясе 300 — 900 мм, на южном склоне Большого Кавказа 1000 — 1300 мм, в Ленкоранском районе 1200 — 1400 мм (иногда до 1700 — 1800 мм). В Ленкоранском районе основное количество осадков выпадает в холодное время года, в остальных горных районах и предгорьях — с апреля по сентябрь.
Внутренние воды. В А. насчитывается до 1250 рек (из них только 21 река длиной более 100 км). Горные области (1000 — 2500 м) характеризуются большой густотой речной сети (0,40 — 0,50 км/км2), на равнинах она значительно меньше (0,5 — 0,10 км/км2). Крупнейшая река Кавказа Кура протекает по республике с С.-З.на Ю.-В. и впадает в Каспийское море. Главный приток Куры - Аракс течет вдоль южной границы А. Большинство рек А. относится к бассейну реки Куры. Реки севера-востока А. и Талыша впадают непосредственно в Каспийское море С юго-восточных склонов Большого Кавказа берут начало селеносные реки южного склона: Белоканчай, Мухахчай, Талачай, Курмухчай и др.; к С.-В. от водораздела текут Самур, Кудиалчай и др. С высокогорья юго-восточной части Малого Кавказа берут начало правые притоки Куры — Шамхорчай, Акстафа, Гянджачай, Тертер и левый приток Аракса — Акера. На большинстве рек наибольший сток отмечается в тёплое полугодие (апрель—сентябрь), а на реках Талыша — в зимнее полугодие октябрь — март). Реки после выхода с гор на равнину используются для орошения. На реке Куре крупная Мингечаурская ГЭС и водохранилище (пл. 605 км2, объём воды около 16 млн. км3), от которого берут начало магистральные оросительные каналы — Верхнекарабахский и Верхнеширванский. Ниже Мингечаурской ГЭС по реке Куре местное судоходство.
В республике 250 озёр, большинство из них незначительные. Наиболее крупные озёра — Гаджикабул (15,5 км2) и Беюкшор (10,3 км2). Озёра долинноплотинного и ледникового происхождения находятся в горах Большого и Малого Кавказа, самое большое из них озеро Б. Алагёль на Карабахском вулканическом нагорье (пл. около 5 км2, глубиной 8 м). На северо-восточном склоне хребта Муровдаг расположена группа живописных озёр обвально-запрудного происхождения, среди них одно из красивейших на Кавказе — Гейгёль. Много озёр в Кура-Араксинской низменности.
Почвы. На Кура-Араксинской низменности наиболее развиты серозёмно-луговые, лугово-болотные почвы и солончаки; в её окраинных частях — серозёмные и лугово-серозёмные. На наклонных равнинах и в предгорьях широко развиты серозёмно-бурые солонцеватые и осолоделые, коричневые послелесные, каштановые, горно-каштановые, горно-серо-коричневые, горно-чернозёмные почвы. Почвы горнолесного пояса представлены горно-лесными бурыми, горно-лесными перегнойно-карбонатными почвами и разновидностями горно-лесных коричневых почв. Выше верхней границы горно-лесного пояса распространены горно-луговые чернозёмевидные, горно-луговые дерновые и горнолуговые торфянистые почвы. На влажных восточных предгорьях Талышских гор и Ленкоранской низменности — разные типы желтозёмов,
Растительность. Растительность А. отличается большим разнообразием: насчитывается свыше 4100 видов. Низменные районы А. заняты полупустынной и отчасти пустынной (солянковой) растительностью с преобладанием в полупустыне разных видов полукустарников (преимущественно полыни), эфемеров и эфемероидов. На засоленных почвах Кура-Араксинской низменности развиты различные солянки, на предгорных наклонных равнинах и семиаридных предгорьях — полынная и полынно-ковыльная, полупустынная, сухостепная растительность и сообщества нагорных ксерофитов, сменяющихся на 3. и выше по склону горно-степной растительностью с преобладанием ковылей, типчака, бородача и др. злаков. Площадь лесных массивов 1146 тыс. га. Наиболее крупные лесные массивы А. — на южном склоне Большого Кавказа и частично на склонах Малого Кавказа и Талышских гор. В нижнегорно-лесной зоне (с высотой 500 - 800 м) господствует дуб иберийский; в некоторых районах южного склона Большого Кавказа к нему примешивается благородный каштан. В Талыше в предгорно-лесной зоне преобладают реликтовые леса из каштанолистного дуба, альбиции, железного дерева, хурмы и др. В среднегорно-лесной зоне А. распространён бук восточный, Выше 2200—2500 м (в некоторых местах 1800 м) расположены субальпийские и альпийские луга — прекрасные летние пастбища.