Hòn Khoai có diện tích khoảng 4 km2, nằm ở phía Đông – Nam Mũi Cà Mau, cách đất liền (nơi gần nhất) 14,6 km, thuộc xã Tân Ân, huyện Ngọc Hiển. Đỉnh hòn cao 318 m so với mặt nước biển. Hòn Khoai còn mang nhiều tên khác nhau như: Đảo Giáng Tiên, Hòn Độc Lập. Thời Pháp thuộc, thực dân Pháp còn đặt tên Poulop. Riêng người dân địa phương còn gọi là Hòn Khoai vì hình dạng của nó trông giống như một củ khoai khổng lồ. Có nhiều tài liệu kể lại rằng, cách nay đã lâu, nhiều người từ đất liền ra đây làm rẫy và trồng cây ăn trái. Đến nay, thỉnh thoảng vẫn còn những bụi khoai mì, khoai mỡ…

Có lẽ vì vậy mà nó mang tên Hòn Khoai. Gọi là đảo Hòn Khoai nhưng đây là 1 cụm đảo gồm 5 đảo: Hòn Khoai, Hòn Tương, Hòn Sao, Hòn Đồi Mồi, Hòn Đá Lẻ nằm sát nhau. Trong 5 đảo thì đảo Hòn Khoai là đảo lớn nhất nên mọi người lấy tên Khoai thành tên gọi chung.

Xung quanh hòn còn có các hòn nhỏ khác như Hòn Lớn, Hòn Nhỏ, Hòn Tượng, Hòn Sao, Hòn Đồi Mồi. Hòn Khoai có 2 bãi cát, gồm Bãi Lớn ở phía Đông – Nam và Bãi Nhỏ ở phía Bắc. Đường đi lại trên đảo có một con đường chính từ Bãi Lớn đến đỉnh hòn, dài khoảng 3 km đã được trải nhựa từ thời kỳ thực dân Pháp chiếm đóng. Đường đi quanh đảo có nhiều vực dốc, với những viên đá nằm ngổn ngang, chồng chất lên nhau chạy dài khắp bãi.

Đảo Hòn khoai nổi tiếng với khu rừng nguyên sinh, thuộc hệ sinh thái rừng nhiệt đới hải đảo. Trong đó, hệ thực vật rất phong phú, với hơn 1.400 loài và có nhiều loại cây có giá trị kinh tế rất cao. Cây ăn trái gồm xoài, dừa... Cây lấy gỗ gồm lim, bằng lăng, chiêu liêu, dầu rái, muỗng, quế quan, rè vàng, thị rừng, trám mạo, trâm trắng… Cây làm thuốc có cốt toái bổ lá lớn, cốt toái bổ lá nhỏ, dây tiết dê, huyết rồng, khoai mài, ngũ gia bì, quế quan, sầu đâu, thần thông, thiên kim đằng, thiên niên kiện…

Nơi đây được quản lí nghiêm ngặt nên cũng ít chịu tác động của con người về hoạt động du lịch, chính vì thế mà vẫn giữ được vẻ hoang sơ nguyên thủy. Hòn Khoai được phủ xanh bởi những khu rừng nguyên sinh xanh mướt, núi đá. Các cây gỗ quý hiếm được tìm kiếm rất dễ trong các khu rừng này, chính lẽ đó nên nó được bộ đội biên phòng canh giữ khá nghiêm ngặt. Bên cạnh đó, còn có các cây ăn quả xoài dứa, các loại cây sử dụng để làm thuốc như: huyết rồng, thiên kim đằng… Mỗi mùa một loại hoa mai vàng vào mùa xuân, bằng lăng tím, hoa vong đỏ…