Fyysiset ominaisuudet
Hudson Baylla on matala ja melko sileä lattia, jonka syvyys on keskimäärin 100 metriä (jalkaa) 330 metriä ja korkeintaan noin 900 jalkaa (270 metriä). Rannikko, joka sijaitsee pysyvästi jäätyneiden maan kerrosten tai ikuisen pakkasen alueella, on suoinen tasanko, jota ruokkivat järvivedet ja myrskyiset joet. Idässä ja koillisessa rannat ovat korkeita ja puhtaita, mutta muualla matalat. Havupuut rajaavat eteläisen James Bayn, matalin osan, mutta suurimman osan rannasta peittää kääpiökoivu, paju, haapa ja pensaat, jotka kasvavat sammalen, jäkälän ja ruohon keskellä.
Itärannikko on reunustettu noin 200 mailin (300 km) etäisyydellä saaristoalueella ja siinä on kallioita, jotka on muodostettu geologisesti muinaisista Precambrian (yli 540 miljoonaa vuotta vanhoja) kiteisistä ja sedimenttikivistä. Ainoat muut saaret ovat pieni joukko lahden uloskäynnillä.
Hudson Bayssä on vakava mannerilmasto. Tammikuun lämpötilat ovat keskimäärin −20 ° F (−29 ° C), kun taas heinäkuun lämpötilat ovat keskimäärin vain 47 ° F (8 ° C). Vuotuiset keskiarvot ovat 9,3 ° F (−12,6 ° C), mutta äärimmäisyydet vaihtelevat välillä −60 ° F (−51 ° C) talvella ja 80 ° F (kesällä). Kevät on leuto ja samea, kun taas kesä on selkeä, vaikka itse lahti on usein sumuinen. Syksy alkaa viileästi, usein sumussa, selkeytyy myöhemmin; alkutalvi on hyvin kylmä, kirkas ja tyyni, mutta voimakkaat tuulet ja lumimyrskyt keskeyttävät tämän mallin joulukuun jälkeen. Kevään sula alkaa huhtikuun lopulla.
Lahden täyttävät lukuisat syrjäiset joet ja myös virtaukset pohjoisessa Foxen altaalta, mikä luo vastapäivään yleisen liikkeen. Ulosvirtaus tapahtuu itäisen Hudsonin salmen rannikkoa pitkin, pyöristämällä Chidley-niemen (Quebec-Newfoundlandin rajan pohjoisin kärki) ja siirtymällä Labradorin virtaukseen. Virtaus on suurin heinäkuussa. Lahden virtaukset reagoivat myös Labradorin rannikon edustalla olevaan kovaan vuorovesivirtaan.
Hudsoninlahdella on paljon paikallista alkuperää olevaa jäätä, ja Foxe-altaalta on jonkin verran pakkausjäätä. Etelä- ja keskialueilla on kiinteitä, kelluvia jääkenttiä vain helmi- ja maaliskuussa. Suolapitoisuus kasvaa syvyyden kanssa: alle 80 jalan se on 31 promillea (ppt); rekisterien yläpuolella oleva kerros rekisteröi 23 ppt; ja 2 metriä ylemmät 6 jalkaa rekisteröivät vain 2 ppt, kun virta on voimakasta ja jää sulaa. Veden lämpötila voi olla jopa -2 ° C syvyydessä elokuussa, vaikka pintalämpötilat saattavat nousta 9 ° C: seen syyskuussa.