Jest ona częścią dawnej kaldery wulkanicznej, której większość znajduje się pod wodami oceanu. Od południa i południowego wschodu zatokę ogranicza półwysep Mokapu o rozbudowanym kształcie, u którego północno-wschodniego cypla leżą wysepki Moku Manu. Wybrzeże południowe, między Barbes Point i Makapu Head w części zachodniej, zupełnie niskiej, posiada rozległą zatokę Mamala, z której znajduje się wejście do głębokiej zatoki Pearl Harbor. W części wschodniej tego wybrzeża wyróżnia się zatoka MaunaluaL. Baranowski, J. Ostrowski: Oahu (mapa), w: „PoznajŚwiat” R. XIX, nr 12 (229), grudzień 1971, s. 48..
Wnętrze wyspy jest górzyste, jednak wyraźnie mniej górzyste niż na innych wyspach archipelagu hawajskiego. W odróżnieniu od nich nie ma tu centralnego masywu górskiego (wulkanicznego), lecz dwa oddzielne, dobrze wykształcone pasma górskie, będące fragmentami dwóch starych tarcz wulkanicznych, rozdzielone dość równą niziną. Wzdłuż północno-wschodniego wybrzeża wyspy biegnie grzbiet Gór Koolau, długości ponad 50 km, z najwyższym szczytem Konahuanui (960 m n.p.m.). Wzdłuż południowo-zachodniego brzegu ciągnie się znacznie krótsze, liczące ok. 26 km pasmo Gór Waianae.