Wyspa w ponad 60 procentach jest pagórkowata lub górzysta, a jej wysokość wynosi od 150 do 900 metrów.

Głównymi łańcuchami górskimi Samos są Ambelos i Kerkis (Kereteas). Masyw Ambelos, który potocznie nazywany jest "Karvounis" jest większym z nich i zajmuje środek wyspy. Najwyższym szczytem na wyspie jest Vigla w paśmie Kerkis, o wysokości 1434 m n.p.m. Znajduje się on na zachodzie wyspy i jest drugą co do wysokości górą na Morzu Egejskim, po Fengari o wysokości 1624 m n.p.m. na Samotraki.

Góra ma białawy kolor, ponieważ zbudowana jest z marmuru. Jest uważana za ostoję wielu roślin i zwierząt, niektóre z nich są zagrożone, dlatego jest częścią sieci obszarów chronionych Natura 2000. Na jej zboczach znajduje się kilka małych klasztorów, a także szereg jaskiń, między innymi Jaskinia Pitagorasa, w której podobno Pitagoras ukrywał się przed tyranem Polikratesem przed udaniem się na wygnanie do Włoch.