Kefalonie je hlavním ostrovem regionální jednotky, pokrývá 773 km2 (300 mi2) a má hustotu obyvatelstva 55 osob na km2 (140/mi2). Argostoli je domovem jedné třetiny obyvatel ostrova. Lixouri je druhým největším městem prefektury a tato dvě města dohromady tvoří asi dvě třetiny populace prefektury.
Petalas Island a Asteris Island jsou dva velké ostrovy, ale jsou opuštěné.
Kefalonie se nachází v zóně zemětřesení a každý rok dochází ke stovkám drobných, nezaznamenaných otřesů. Velké zemětřesení zdevastovalo v roce 1953 prakticky všechny vesnice na ostrově a bez újmy zůstalo pouze Fiskardo na severu.
Jezero Melissani, jeskyně Drogarati a laguna Koutavos poblíž Argostoli jsou také pozoruhodné přírodní prvky.
Ostrov se může pochlubit rozmanitou biologickou rozmanitostí, včetně několika původních a neobvyklých druhů. Některé lokality byly Evropskou unií označeny jako lokality Natura 2000.
Mount Ainos s výškou 1628 metrů je nejvyšším bodem na ostrově; na západ-severozápad jsou pohoří Paliki, které zahrnuje Lixouri, stejně jako Geraneia (Gerania) a Agia Dynati. Vrchol hory Ainos je přírodní park s jedlemi.
Lesnictví je na ostrově neobvyklé, ačkoli jeho produkce dřeva patří k největším na Jónských ostrovech, ale méně než produkce Elia na Peloponésu. Lesní požáry byly převládající v 1990. letech a na počátku 2000. století a nadále představují významné nebezpečí pro lidi.
Fauna
Kefalonie je známá svou populací ohrožených želv, které hnízdí na několika plážích kolem jižního pobřeží ostrova. Podél pobřeží ostrova také žije malá kolonie ohroženého tuleně mnicha středomořského Monachus monachus, zejména v oblastech pobřeží, které jsou kvůli topografii lidem nepřístupné. Jeskyně podél tohoto úseku pobřeží jsou skvělými místy pro tuleně, kde rodí svá mláďata a kojí je prvních několik měsíců jejich života.
O ostrově je známo, že je domovem kuny borovicové.
Na ostrově bylo pozorováno přes 200 druhů ptáků.