A ilha é formada por um maciço rochoso com superfície de 430.000M², dotada de vegetação arbustiva e arbórea, não havendo praias em seu entorno. De topografia irregular é caracterizada por duas elevações, a primeira mais plana onde está localizado o farol e a segunda, atinge uma altitude de 190m.

Localizada a 35 km da costa de Itanhaém, o desembarque na Queimada Grande só é permitido com autorização especial, e mesmo assim, desaconselhável devido à grande quantidade de cobras existentes. Estima-se uma população de no mínimo quinze mil indivíduos da Jararaca Ilhoa (Bothrops insularis) espécie endêmica, parente das jararacas continentais, porém, com veneno muito mais poderoso.

O nome Queimada Grande surgiu a partir da técnica de atear fogo na mata costeira para afugentar as serpentes, utilizada pelos antigos pescadores, quando necessitavam desembarcar em terra firme.