Cefalonia este insula majoră a unității regionale, acoperind 773 km2 (300 mi2) și având o densitate a populației de 55 persoane pe km2 (140/mi2). Argostoli găzduiește o treime din populația insulei. Lixouri este al doilea oraș ca mărime al prefecturii, iar cele două orașe combinate reprezintă aproximativ două treimi din populația prefecturii.
Insula Petalas și Insula Asteris sunt cele două insule mari, dar sunt pustii.
Cefalonia este situată într-o zonă cu cutremure și în fiecare an apar sute de tremurături mici, neînregistrate. Un cutremur mare a devastat aproape toate satele insulei în 1953, lăsând nevătămată doar Fiskardo în nord.
Lacul Melissani, peșterile Drogarati și laguna Koutavos de lângă Argostoli sunt, de asemenea, caracteristici naturale demne de remarcat.
Insula se mândrește cu o biodiversitate diversă, inclusiv mai multe specii indigene și neobișnuite. Unele locații au fost desemnate ca situri Natura 2000 de către Uniunea Europeană.
Muntele Ainos, cu o înălțime de 1628 de metri, este cel mai înalt punct de pe insulă; la vest-nord-vest se află munții Paliki, care includ Lixouri, precum și Geraneia (Gerania) și Agia Dynati. Vârful Muntelui Ainos este un parc natural cu brazi.
Silvicultură este neobișnuită pe insulă, deși producția sa de lemn este printre cele mai mari din insulele Ionice, dar mai puțin decât cea a Eliei din Peloponez. Incendiile forestiere au fost predominante în anii 1990 și începutul anilor 2000 și continuă să reprezinte un pericol semnificativ pentru oameni.
Faună
Cefalonia este binecunoscută pentru populația sa de broaște testoase căuțan, pe cale de dispariție, care cuibărește pe mai multe plaje de pe coasta de sud a insulei. O mică colonie a focilor călugăr mediteraneene pe cale de dispariție, Monachus monachus, trăiește și de-a lungul țărmului insulei, în special în zonele de coastă care sunt inaccesibile oamenilor din cauza topografiei. Peșterile de-a lungul acestei porțiuni de coastă sunt locuri grozave în care focile își pot naște puii și îi alăptează în primele luni de viață.
Insula este cunoscută că găzduiește jderul european.
Peste 200 de specii de păsări au fost observate pe insulă.