Fiziki coğrafya
İlçemiz Karadeniz Bölgesinin doğu bölümü, Trabzon ilinin güneydoğusunda, 40,33- 40,55 kuzey enlemleri ile 40,15-40,30 doğu boylamları arasında yer alır. İlçenin doğusunda Rize ilinin İkizdere ilçesi, güneyinde Bayburt ili, batıda Sürmene ilçesi, kuzeyde Dernekpazarı ilçesi kuzey doğusunda Of ilçesi ile çevrilmiştir. İlçenin yüzölçümü Orman Bölge Şefliğinin verilerine göre 63.700 hektardır( 637 km2). Nüfusu 1997 yılı nüfus sayımının sonucuna göre 27.590 kişidir. Km2' ye düsen insan şayisi 46 kişidir.
Türkiye genel ortalamasında rakam 76 kişi olduğu düşünülürse ilçemiz, nüfus yoğunluğu bakımından Türkiye ortalamasının çok altındadır. Bunun en önemli nedenleri söyle sıralanabilir.Tarım alanlarının ve ürün çeşitliliğinin azlığı, sanayinin hiçbir kolunun bulunmaması, Eğitim ve Sağlık hizmetlerinin kısıtlı olması, ilçe nüfusunu sürekli göçe zorlamıştır.
İlçemiz, Kuzey Anadolu kıvrımları mezozoik (İkinci zaman)‘in tebeşir devrinde başlamıştır. Bu kısmin en fazla kıvrımı alt tebeşir tabakaları üzerinde az kıvrımlı, fakat aykırı bir tabakalaşma gösteren üst tebeşir tabakaları görülür. Ancak Alp-Hizalaya dağ oluşumu olan III. Jeolojik zaman ilk dönemine rastlar. Bunların en önemli örnekleri Kemer- Soğanlı ve kuzey aklenleri bu devrin yani Mezozoiğin üst tebeşir devrine aittir. Bu yörelerdeki tortul kütleler killi, kumludur. İlçenin arazisi kaysa olayına çok müsaittir. Bunun sebebi volkanik kütlelerin Sistlive ve Marnli kütleler üzerine, jeolojik zamanlarda toplanarak moloz yığıntılarının meydana gelmesidir. Bölgenin yağışlı olusu moloz yığınlarının su geçirmez yerler üzerine oturması bazen bu yığıntılar dereler tarafından sürüklenmesine neden olur. Bu olaylar çok yağmurlu yıllarda oluşur. İlçe yöresinde en büyük sel felaketi 24 Temmuz 1929 yılında olmuştur. Bu felakette Ulu cami, Şahinkaya, Aşağı ve Yukarı Kumlu, Çambasi ve Tasligedik köyleri büyük ölçüde zarar görmüştür. Sonuç olarak Çaykara'nın arazisi II'inci jeolojik zamanın sonunda, III Jeolojik zamanda başlayan Alp-Hizalaya dağ oluşumu sırasında Kuzey Anadolu dağları ile oluşmuş genç kıvrım dağlarıdır.
İlçemiz genelde engebeli bir araziye sahiptir. Güneyde Trabzon-Rize dağlarının uzantısı olan Soğanlı dağları yer alır. Bu dağlar sarp geçit vermeyen üzerlerinde Eylül'e sarkan kalıcı buzulların olması, bu buzullar vadiden 800-900 m aşağıya sarkarak akarsuları beslerler. İlçe merkezini Bayburt iline bağlayan Soğanlı (dağ Geçidi) vardır. Bu geçit Eylül ayinin sonunda kar yağması ile kapanır ve ancak haziran ayında ulaşıma açılır. Soğanlı geçidinin doğusunda yer alan Sarıkaya, Karamaya ve Hal dizen dağları 3000 metre Nil üstüne çıkan yükseltilere sahiptir ve geçit vermezler. Üzerlerinde çok fazla buzul ve buzul göllerine rastlanır. Bu göller Balık, Aygır, Kara, Sari, Pirömer, Buzlu, Koyun, Dipsiz, Hatalan, Sirri ve Kazikli gölleri önemli olanlarıdır. Bu göller buzul suları ile beslenir.
Önemli tepeler
Sari, Kara, Aygır ve Balık gölleri buzulların erimesinden sonra genellikle sularini kaybederler.
Genellikle dağların doğuya doğru uzantıları üzerlerindeki tepelerin yükseltileri, batıdakilere göre daha yüksektir. Buda Doğu Karadeniz'de olduğu gibi dağlar batıdan doğuya doğru yükseltileri artar. İlçenin toprakları iklimin etkisiyle yıkanmış Podzol ile kahverengi orman topraklarından oluşmuştur. Ancak Çambasi köyü ile Aşağı Kumlu köyleri arasındaki arazi, kalkerli bir yapıya sahiptir. Bu konuda Coğrafya Öğretmeni A.Rahim AYAZ' in Çaykaralılar Bülteninin 7 ‘ inci sayısında yayımlanan bir inceleme ve araştırma yazısı mevcuttur.