Dagens kommune tilsvarar det området som høyrde til Føyno skipreide i mellomalderen, «Feøya», «beiteøya», saman med heile Bømlo kommune. Mellomalderens skipreide finn vi i kjeldene også omtala som Kåravik skipreide, etter staden der sagahovdingen «Horda-Kåre» heldt til. Den gode hamna i Leirvik skapte eit knutepunkt alt i mellomalderen. Her var det tingstad, og det kom ein gjestgjevarstad på 1600-talet. Men Leirvik fekk aldri kjøpstad- eller ladestad-status. I folketeljinga for 1865 er deler av gardane Nordre Bjelland, Leirvik og Orninggård skilde ut som «Strandstedet Lervig». Slik veks tettstaden fram kring den gamle gjestgjevarstaden gjennom ein hundreårsperiode.
Dei nye handels- og handverkarlovene kring midten av 1800-talet førte til ny vekst. Utbygging av offentlege tenester og nye kommunikasjonar – dampskipsferdsle, post og telegraf – gjorde Leirvik til midtpunkt i eit stort distrikt, og den gamle tingstaden vart i stigande grad også eit administrasjons-sentrum og ein handelsstad for bygdelaga i den sørlege delen i dette øyriket.
Markert forkasting
Stordøya er todelt. Skiljet mellom fjellområda – «Stovegolvet» - og låglandet går langs ein brattkant frå Sagvåg til Jektevik. Nord for brattkanten er det harde størkningsbergartar, som omdanna basaltlava, ryolittlava, gabbro og granitt. I låglandet sør for denne skiljelina er berggrunnen mjukare. Her er det glimmerrike og skifrige kambrosilurbergartar, først og fremst fyllitt, omdanna sandstein og grønstein, men også konglomerat, marmor og jaspis. Dette er for det meste restar etter lava, leire, sand og stein frå eit førhistorisk hav ein gong midt i kambrosilurtida. I grønsteinsgruvene på Litlabø var det drift etter svovelkis heilt fram til 1969.
Sjølve skiljelina er ei geologisk rørslesone, ei forkasting. Langsetter forkastinga mellom Dyvikvågen og sørskrenten av Stovegolvet finn ein mellom anna dei yngste bergartane på Stord. Her er det nokre tynne kalksteinslag med fossil, som fortel at desse laga vart avsette i silurtida for kring 430 millionar år sidan. Kilometertjukke lag av imponerande konglomerat vart danna då forkastinga var aktiv og massivet i nord heva seg og vart slipt ned. Dette konglomeratet inneheld steinar av jaspis og chert i tillegg til granitt, kvartsitt og grønstein.
Sør for forkastinga er strandflata godt utvikla, men strandflata finst og på dei harde bergartane nordvest for Sagvåg, der flyplassen på Sørstokken ligg. Terrassane ved Øvre Økland viser at havnivået ved slutten av istida (marin grense) stod 50 m høgare enn i dag på den sørlege delen av Stord. Dyrkingsjorda på denne delen av øya er anten leirjord, slik som mellom Rommetveit og Leirvik, eller forvitringsjord som ved fjellgardane frå Haugland til Eskeland. Her er det glimmerskifer som har forvitra til god, næringsrik jord. Forvitringsjord ser vi og langs vegen mellom Heiane og Sagvåg, der ein nokre stader kan spa seg ned i «råtafjellet».
Huglo ligg også på sørsida av den same forkastinga. Her er kontrastane ekstra store. På Huglo er det område som høyrer til dei mest og andre til dei minst grøderike i heile Hordaland. Vekslinga mellom kalkfjell, sure lavabergarter og lausmassar forklarer fordelinga mellom skrint og frodig på øya.
Rik flora
På grunn av den topografiske skilnaden mellom nord og sør kan temperaturtilhøva variera mykje innan kommunen. Mange område i låglandet ligg i le for vestavinden, med godt klima for kravfulle vekstar. Eit mangfald av artar sørgjer dei milde vintrane og den lange vekstsesongen for, saman med variasjonar i jordsmonn og næringstilgang. I juni har dei fleste plantene kome lenger i vekst og utvikling på Stord enn på Bømlo, truleg fordi Stord ligg meir skjerma mot havet enn grannekommunen. Det er elles få stader i landet at graset veks så godt som på dei grøderike, næringsmetta bøane på Stord.
Plantelivet er betre kjent enn i dei fleste andre hordalandskommunane. Mange av dei artene som i Noreg har si største utbreiing i Sunnhordland, er godt representerte i Stord. Floraen inneheld planter som er svært sjeldne i landet, av dei er fleire sårbare bregnar. Det er til dømes påvist 14 arter av orkidear, dei fleste i skog, eng eller på myr. Kunnskapen om plantelivet er samla i ein eigen flora for Stord.
Innvandrarar frå Tysnes
Nedbøren varierer mykje. Vest på øya, mot Stokksundet, er middel årleg nedbørsmengd om lag 1900-2000 mm, medan tilsvarande for nedbørstasjonen på Børtveit ved Langenuen er 2871 mm. Talet på nedbørsdagar er derimot om lag det same. I middel er det 190 dagar i året med regn i dei nedbørfattige områda, medan det er 200 regndagar der det er mest nedbør.
Dei fleste pattedyra på våre kantar har forlengst funne fram til Stord. Innvandringsvegen kjem frå aust via Tysnes, og det er truleg berre eit tidsspørsmål før rådyr og elg også finn varig fotfeste her. Men somme dyreartar har forsvunne. Ingen veit sikkert når den siste bjørnen på Stord vart skoten. Reven vart utrydda med stryknin kring 1845. Dei få revane som har greidd å ta seg fram til øya sidan, har ikkje fått leva lenge.
Kristtorn trivst godt så godt på Stord at lauvskog og furuskog med det særmerkte treet er blitt eit av kjenneteikna i kommunen. I desse skogane er det eit rikt fugleliv. Dette gjeld særleg Hystadmarkjo, der det også veks sumpprega svartolderskog. Saman med blautbotnfjørene utanfor, Sævarhagvikjo og Mjelkevikjo, er dette eit av dei mest sjeldsynte naturområda i Hordaland.