Kefalonia jest główną wyspą jednostki regionalnej, zajmującą powierzchnię 773 km2 (300 mil2) i gęstość zaludnienia wynoszącą 55 osób na km2 (140/mi2). Argostoli jest domem dla jednej trzeciej populacji wyspy. Lixouri jest drugim co do wielkości miastem prefektury, a oba miasta łącznie stanowią około dwóch trzecich populacji prefektury.
Wyspa Petalas i Wyspa Asteris to dwie duże wyspy, jednak są one opuszczone.
Kefalonia znajduje się w strefie trzęsień ziemi i każdego roku dochodzi do setek małych, nieodnotowanych wstrząsów. Duże trzęsienie ziemi zniszczyło praktycznie wszystkie wioski na wyspie w 1953 roku, pozostawiając tylko Fiskardo na północy bez szwanku.
Na uwagę zasługują również jezioro Melissani, jaskinie Drogarati i laguna Koutavos w pobliżu Argostoli.
Wyspa szczyci się zróżnicowaną różnorodnością biologiczną, w tym kilkoma rodzimymi i rzadkimi gatunkami. Niektóre lokalizacje zostały wyznaczone przez Unię Europejską jako obszary Natura 2000.
Góra Ainos, o wysokości 1628 metrów, jest najwyższym punktem na wyspie; na północnym zachodzie znajdują się góry Paliki, do których należą Lixouri, a także Geraneia (Gerania) i Agia Dynati. Szczyt góry Ainos to naturalny park z jodłami.
Leśnictwo jest rzadkością na wyspie, chociaż jego produkcja drewna należy do największych na Wyspach Jońskich, ale jest mniejsza niż produkcja Elia na Peloponezie. Pożary lasów były powszechne w latach 1990. i na początku XXI wieku i nadal stanowią poważne zagrożenie dla ludzi.
Fauna
Kefalonia jest dobrze znana z zagrożonej populacji żółwia karetta, który gniazduje na kilku plażach wokół południowego wybrzeża wyspy. Niewielka kolonia zagrożonej wyginięciem mniszki śródziemnomorskiej, Monachus monachus, żyje również wzdłuż wybrzeża wyspy, zwłaszcza na obszarach wybrzeża niedostępnych dla ludzi ze względu na topografię. Jaskinie na tym odcinku wybrzeża są wspaniałymi miejscami, w których foki rodzą młode i karmią je przez kilka pierwszych miesięcy życia.
Wiadomo, że wyspa jest domem dla europejskiej kuny sosnowej.
Na wyspie zaobserwowano ponad 200 gatunków ptaków.