Fysiske egenskaper
Hudson Bay har et grunt og ganske glatt gulv, i gjennomsnitt 100 fot i dybden, med maksimalt rundt 900 fot (270 meter). Kysten, som ligger i et område med permanent frosne jordlag, eller permafrost, er et myrstyrt lavland matet av vann i vannet og turbulente elver. I øst og nordøst er kysten høy og ren, men andre steder er den lav. Barrskog grenser til den sørlige James Bay, den grunne delen, men det meste av kysten er dekket av dvergbjørk, selje, osp og busker, og vokser blant mose, lav og gress.
Østkysten er avgrenset, med en avstand på rundt 200 miles (300 km), med et sett med øyer og har klipper dannet av geologisk eldgamle prekambriske (mer enn 540 millioner år gamle) krystallinske og sedimentære bergarter. De eneste andre øyene er en liten klynge ved utgangen til bukten.
Hudson Bay har et alvorlig kontinentalt klima. Januar temperaturer gjennomsnitt -20 ° F (-29 ° C), mens juli temperaturer bare 47 ° F (8 ° C). Årsgjennomsnittet er 9,3 ° F (−12,6 ° C), men ytterpunktene varierer fra −60 ° F (−51 ° C) om vinteren til 80 ° F (27 ° C) om sommeren. Våren er mild og overskyet, mens sommeren er klar, selv om bukten i seg selv ofte er belagt med tåke. Høsten begynner kult, med hyppige tåker, klarner senere; tidlig vinter er veldig kald, klar og rolig, men dette mønsteret blir avbrutt etter sterk vind og snøstormer etter desember. Vårtøingen begynner i slutten av april.
Bukten er fylt av de mange perifere elvene og også av strømmer fra Foxe Basin i nord, og skaper en generell bevegelse mot klokken. Utstrømning skjer langs den østlige Hudsonstredet, avrunder Chidley Cape (den nordligste spissen av Quebec-Newfoundland-grensen) og går inn i Labrador-strømmen. Flyten er høyest i juli. Strømmer i bukta reagerer også på den voldsomme tidevannsstrømmen utenfor Labrador-kysten.
Hudson Bay har mye is av lokal opprinnelse, og det er noe tilstrømning av pakkeis fra Foxe Basin. Sørlige og sentrale områder har solide, flytende isfelt bare i løpet av februar og mars. Saltinnhold øker med dybde: under 80 fot er det 31 deler per tusen (ppt); laget over registrerer 23 ppt; og de øvre 6 fot (2 meter) registrerer bare 2 ppt når strømmen er sterk og isen smelter. Vanntemperaturene kan være så lave som -2 ° C (29 ° F) på dybden i august, selv om overflatetemperaturen kan nå 49 ° F (9 ° C) i september.