Na Kamczatce płynie około 14 tys. rzek i potoków, największe to: (na wschodzie) Kamczatka, Awacza, Oziernaja; (na zachodzie) Bolszaja, Icza, Tigil. Znajduje się tu wiele jezior, często leżących w kraterach i kalderach wulkanów.
Geologia Jeszcze przed ok. 300 milionami lat Kamczatka zalana była morzem. Dopiero później wydźwignęły ją ruchy tektoniczne i proces ten trwa do dzisiaj. Podłoże, przez które przebijają się wulkany, tworzą głównie prekambryjskie łupki krystaliczne, liczące sobie ponad 500 milionów lat. W północnej części półwyspu podłoże tworzą osady mezozoiczne i trzeciorzędoweŠlégl Jíří i zespół: Góry Azji, wyd. Horyzont, Warszawa 2002, s. 259, .. W rejonach występowania wulkanów przykrywają je warstwy skał wulkanicznych i młodszych skał metamorficznych. Jeszcze w okresie ostatnich zlodowaceń plejstoceńskich Kamczatkę łączył z Alaską tzw. Most Aleucki, którego pozostałością jest obecnie łańcuch Aleutów. Tamtędy odbywała się migracja roślin i zwierząt między kontynentami azjatyckim i amerykańskim. Ze względu na niedostępny teren budowa geologiczna Kamczatki jest słabo poznana.