Работа автомобильной дороги зависит от воздействия на нее многочисленных природных геофизических факторов, из которых наиболее сильное влияние оказывает климат, гидрологические условия, рельеф и почвенно-геологическое строение местности.
Влияние на дорогу отдельных природных факторов часто трудно выделить, поскольку помимо своего непосредственного воздействия на условия строительства или эксплуатации дороги, каждый из них находится во взаимосвязи с другими, ослабляя или усиливая их действие. Поэтому при общей оценке природных условий района прохождения трассы их необходимо рассматривать в комплексе применительно к отдельным природно-географическим зонам, характеризующимся определенными сочетаниями природных факторов. Также следует учитывать перспективы изменения природных условий под влиянием производственной деятельности человека. В частности, искусственное орошение часто поднимает уровень грунтовых вод и создает более мягкий микроклимат, вырубка лесов ведет к осушению местности.
Рельеф местности обусловливает применяемые при выборе трассы продольные уклоны, необходимость развития линии по склонам, обхода заболоченных и затапливаемых мест. От рельефа местности зависит количество воды, притекающей к малым мостам и трубам. Водные и температурные режимы в горной или сильно пресеченной местностях зависят от экспозиции склонов, по которым проложена дорога. Во время строительства дороги особенности рельефа приходится учитывать при выборе способов производства земляных работ и при назначении путей перемещения нагруженных транспортных средств.
Сложные условия рельефа местности в процессе эксплуатации дороги отражаются на стоимости автомобильных перевозок. Крутые подъемы могут вызывать необходимость снижения загрузки транспортных средств и повышенный расход топлива, а движение по участкам дорог с большими уклонами опасно при скользком покрытии, особенно при гололедице.
Вместе с тем особенности рельефа неразрывно связаны с геологическим строением поверхностных слоев земной коры и должны рассматриваться в динамике их развития. Наименее устойчивые формы рельефа — песчаные холмы, сланцевые обнажения, крутые грунтовые склоны, на которых уничтожен растительный покров, — настолько подвержены процессам эрозии, что они подлежат учету при проектировании дорог. Основные элементы рельефа можно классифицировать следующим образом: