Fyzikální vlastnosti
Hudsonův záliv má mělkou a docela hladkou podlahu, v průměru do hloubky 100 metrů, maximálně kolem 900 stop (270 metrů). Pobřeží ležící v oblasti trvale zmrzlých zemských vrstev neboli permafrostu je bažinatou nížinou napájenou vodami jezer a rozbouřenými řekami. Na východě a severovýchodě jsou břehy vysoké a strmé, ale jinde jsou nízké. Jehličnaté lesy hraničí s jižním zálivem James Bay, nejmělčí částí, ale většina pobřeží je pokryta břízou trpasličí, vrbou, osikou a keři, roste mezi mechy, lišejníky a trávou.
Východní pobřeží je ohraničený ve vzdálenosti asi 200 mil (300 km) souborem ostrovů a má útesy vytvořené z geologicky starých prekambrických (více než 540 milionů let) krystalických a sedimentárních hornin. Jediné další ostrovy jsou malý shluk na výjezdu ze zálivu.
Zátoka Hudson Bay má silné kontinentální klima. Lednové teploty v průměru −20 ° F (-29 ° C), zatímco červencové teploty v průměru pouze 47 ° F (8 ° C). Roční průměry jsou 9,3 ° F (-12,6 ° C), ale extrémy se pohybují od -60 ° F (-51 ° C) v zimě do 80 ° F (27 ° C) v létě. Jaro je mírné a zatažené, zatímco léto je jasné, ačkoli samotná zátoka je často pokryta mlhou. Podzim začíná chladně, s častými mlhami, později se vyjasňuje; časná zima je velmi chladná, jasná a klidná, ale tento vzor je po prosinci přerušen silným větrem a sněhovými bouřkami. Jarní tání začíná koncem dubna.
Zátoka je vyplněna četnými periferními řekami a také proudy z Foxe Basin na severu, což vytváří obecný pohyb proti směru hodinových ručiček. Odtok se odehrává podél východního pobřeží Hudsonova průlivu, zaokrouhluje mys Chidley (nejsevernější cíp hranice Quebek-Newfoundland) a přechází do Labradorského proudu. Průtok je nejvyšší v červenci. Proudy v zátoce také reagují na prudký příliv a odliv od labradorského pobřeží.
Hudsonova zátoka má mnoho ledu místního původu a do oblasti Foxe Basin dochází k určitému přílivu ledu. Jižní a centrální oblasti mají pevná plovoucí ledová pole pouze během února a března. Slanost se zvyšuje s hloubkou: pod 80 stop je to 31 promile (ppt); vrstva nad registruje 23 ppt; a horní 6 stop (2 metry) registruje pouze 2 ppt, když je proud silný a taje led. Teploty vody mohou být v srpnu v hloubce až 2 ° C (-2 ° C), i když povrchové teploty mohou v září dosáhnout 9 ° C.