Vernio sorge a 278 metri d'altitudine su una dorsale collinare della valle del Bisenzio, dominato dalle vette di Poggio Mezzana (892 m) e Poggio de' Prati (927 m). Il territorio, con una densità di 98 ab/km², è un mosaico di boschi, castagneti e sentieri – ben 13 quelli censiti – che conducono a cascate come la Cerchianina e sorgenti come la Fonte Lupina. Dista 71 km dalla costa tirrenica e appartiene all'area del Chianti Classico DOP e della Cinta Senese DOP.
L'economia locale si regge su redditi medi di 21 378 € e un prezzo immobiliare di 1 050 €/m², con una pressione fiscale del 15,8%. Il borgo rientra nell'areale di denominazioni prestigiose come il Carmignano DOCG, il Chianti DOCG e il Lucca DOP, mentre la copertura FTTH raggiunge il 70% delle abitazioni, segno di una connettività avanzata per la zona collinare.
Il clima è temperato (14,3 °C medi, 776 mm di pioggia annui) ma il rischio idrogeologico è alto, con un consumo di suolo contenuto al 3,7%. Con 43 monumenti, un museo e un'età media di 48,9 anni (indice di vecchiaia 304), Vernio offre una vita tranquilla a ridosso dell'area metropolitana fiorentina, pur segnata da un saldo naturale negativo (-60).