Polynesien (von altgriechisch πολύς polýs „viel“ und νῆσοι nēsoi „Inseln“) ist sowohl eine großflächige pazifische Inselregion als auch das östlichste der Kulturareale Ozeaniens. Mit einer Fläche von knapp 50 Millionen km² ist sie die größte Inselregion Ozeaniens. Auf der Landfläche von rund 294.000 km², woran Neuseeland mit rund 91 % den größten Anteil hat, leben etwa sechs Millionen Menschen.
Polynesien mit seinen vielen Inseln und Inselgruppen erstreckt sich von den Hawaiʻi-Inseln (USA) im Norden nach Neuseeland im Südwesten und der Osterinsel (Chile) im Südosten. Im Westen verläuft die Grenze zwischen den (mikronesischen) Gilbertinseln und Tuvalu. Man nennt dieses Seegebiet auch das „polynesische Dreieck“. Es umfasst eine Meeresfläche von rund 50 Millionen km². Die polynesischen Inseln haben zusammen eine Landfläche von rund 294.000 km², wobei Neuseeland alleine bereits 270.534 km² groß ist. Die Entfernungen zwischen den verschiedenen Inseln und Inselgruppen betragen oft mehrere tausend Kilometer. Die enorme Weite des Ozeans ist das alles bestimmende Element der polynesischen Geographie.
Die Inseln Polynesiens sind bis auf die Ausnahme Neuseeland, das vor vielen Millionen Jahren Teil der Antarktis war (s. a.: Geologie Neuseelands), vulkanischen Ursprungs, wobei einige Vulkane noch aktiv sind. An den Orten, an denen die Vulkane seit der letzten Eiszeit, als der Meeresspiegel etwa 100 m tiefer lag, bis nahe an die Meeresoberfläche reichten, entstanden Korallenriffe und es bildeten sich mit steigendem Meeresspiegel hunderte in ihrer Größe variierender kleiner und kleinster Koralleninseln, die in der Regel in Form von Atollen angeordnet sind. Derartige Koralleninseln erheben sich häufig nur wenige Meter über den Meeresspiegel.
Die Bewohnbarkeit mancher dieser Atolle ist heutzutage durch das auf Grund der Erwärmung des Weltklimas bewirkte schnelle Ansteigen des Meeresspiegels gefährdet. Besonders bei Sturmfluten dringen nicht unerhebliche Mengen salzigen Meerwassers in das Landesinnere ein und verunreinigen das für den Anbau von Nutzpflanzen benötigte Trinkwasser. Es ist zu erwarten, dass deshalb in absehbarer Zeit einige dieser Atolle aufgegeben werden müssen, da sie sich für menschliche Besiedelung nicht mehr eignen.
Auch die mittelgroßen Inseln und die wenigen großen Inseln befinden sich auf vulkanischen Erhebungen im etwa 4000 m tiefen Pazifischen Ozean. Manche Vulkankrater wurden durch geologische Vorgänge angehoben, so dass der einstmals im flachen Meer gebildete Kalkstein nun über der Meeresoberfläche liegt und eine Kalksteininsel entstehen ließ. Eine Gefährdung derartiger Inseln durch den steigenden Meeresspiegel ist derzeit nicht erkennbar.
Die pazifische Meeresströmung auf Höhe des Äquators, die von West nach Ost durch Polynesien strömt, ist der äquatoriale Gegenstrom. Nördlich, auf der Höhe von Hawaiʻi, fließt von Ost nach West der Nordäquatorialstrom und südlich, ebenfalls von Ost nach West, der Südäquatorialstrom. Dieser wird vom kalten Humboldtstrom an der Westküste Südamerikas gespeist und geht teilweise in den Ostaustralstrom über, der an der Ostküste Australiens entlangfließt und auf Neuseeland trifft. Von dort verläuft eine ostwärts gerichtete Strömung bis nach Südamerika, die sich aus warmem äquatorialen Wasser und kaltem Wasser des südlich von Australien und Neuseeland verlaufenden antarktischen Zirkumpolarstroms zusammensetzt. Dadurch wird Neuseeland sowohl von einem warmen als auch von einem kalten Meeresstrom umflossen.