Hjarnø er en flad moræne ø, hvor øens højeste punkt er godt 7 m. Øen blev dannet tilbage i istiden. Øens sydøstlige kyst har stejle lerede skrænter, da havstrømmende fører mere vand ind i Horsens Fjord, og dermed gør at havet æder af kysten. Dette gør at Hjarnø langsom ændrer sig.
Hjarnø er ikke et naturreservat, men et område, der er internationalt beskyttet for kystfugle. Derfor skal der vises hensyn ved strandengene, specielt i yngletiden.
Øen består mest af dyrkede marker, dog findes der en lille løvskov på den nordlige halvdel.
Tilbage i tiden var Hjarnø-beboerne søfolk, idag er de mest landmænd, aktive pensionister og folk der arbejder på fastlandet.
Hjarnø er et populært sted for ornitologer og lystfiskere, samt pga det varierede dyreliv og smukke natur.
På den nordlige del af Hjarnø er der et naturområde med strandsøer. På den sydlige del er der en lagune. Begge steder yngler trækfuglene.
Et gammelt sagn, at i følge Saxo er Hjarnø opstået efter sagnkongen Hjarne, som flygtede til Hjarnø pga. stridigheder om kongemagten.
Øens navn stammer stammer fra det olddanske *Hiarni*. Dette betyder terrænforhøjninger.