Ærø ligger i den sydlige del af Lillebælt, hvor den danner en barriere mellem Østersøen og Det Sydfynske Øhav. I dette område er der siden stenalderen foregået en relativ havspejlsstigning, og som øerne i Det Sydfynske Øhav udgør også Ærø toppen af et druknet istidslandskab.
Mens den sydvesteksponerede kyst fremstår som en mere eller mindre retlinet erosionskyst, rummer de øvrige kyster forskellige typer af marine dannelser. Sammen med småøerne Birkholm, Store Egholm, Dejrø og Halmø samt holmene Langholm, Nyland og Lille Egholm i Det Sydfynske Øhav giver det Ærø Kommune en kystlinje på i alt 120 km.
Sydvestkysten mellem Skjoldnæs i nord og Vejsnæs i syd er overvejende en klintkyst, som er under erosion og præges af udskridninger. Kysten er eksponeret mod vest og har en høj bølgeenergi, da der er store havdyb der og et langt frit stræk. Strandplanet er sandet med en til to revler. Enkelte steder brydes klintkysten af marint forland. Det ses fx ved Vitsø, der tidligere var en fjordarm, som strandvolde og inddæmning har afskåret fra havet. Også ved Dunkær Mark længst mod syd findes en smal strimmel marint forland, der er delvis dækket af flyvesand.
Ærøs nordøstvendte kyst er mere uregelmæssig, især i syd, hvor der er mange bugter og oddedannelser. Længst mod nordvest ligger vinkelforlandet Næbbet, der er dannet, hvor to bølgestrømme mødes. Området rummer både afsnørede strandsøer og strandsøer, der er opstået i huller efter grusgravning i de senere genetablerede strandvolde.
Mellem Næbbet og Søby er kysten forholdsvis stejl uden erosion med en sandet og gruset strand samt et sandet strandplan. Derimod er den ca. 10 km lange kyststrækning mellem Søby og Stokkeby Nor en klintkyst, der har været under erosion siden midten af 1900-tallet. Stokkeby Nor blev inddæmmet og tørlagt i 1856. Nordøst for noret findes et drag, som er dannet af strandvolde og forbinder moræneøen Urehoved med Ærø. I bugten ud for Stokkeby Nor samt øst og vest for draget til Urehoved ligger et ca. 200 m bredt revlebælte på den inderste del af strandplanet.
På strækningen mellem Ærøskøbing og Grønnæs findes en beskyttet fladkyst med et smalt sandbælte på strandplanet. Nordvest for Nevre er strandbredden sandet, men bliver mere stenet mod sydøst. Der er flere høfder, som dog ikke har nogen nævneværdig effekt.
Øst for Grønnæs ligger den dæmning, som afskærer Gråsten Nor fra havet. Dæmningen blev anlagt i 1856, hvorefter noret blev tørlagt, hvilket gjorde Marstalhalvøen landfast med resten af Ærø. Marstalhalvøen afsluttes i nord af moræneøen Ommelshoved.
Ærøs sydøstlige kyst ender i den smalle oddedannelse Eriks Hale, der slår et næsten vinkelret knæk mod nord. I et forsøg på at beskytte den mod erosion er der anlagt bølgebrydere. Mellem knækpunktet og oddens fjerne ende ses en række krumoddedannelser, som viser oddens trinvise vækst. Mellem Eriks Hale og Vejsnæs Nakke er kysten eksponeret mod sydøst, hvor der er et langt frit stræk. Den midterste del af strækningen udgøres af Drejet, som er et drag, der afgrænser Gråsten Nor mod syd. Med en stenbelagt skråning beskytter vejdæmningen draget mod erosion og gennembrud fra havet. Mod øst og vest er der klintkyster, som til gengæld er under erosion.
Mange af kommunens småøer er bakketoppe i et istidslandskab, som havet har oversvømmet. De består derfor ofte af en kerne af istidsaflejringer, hvorfra marine dannelser er vokset ud.
