Pohjois-Carolina on noin 560 mailia leveä ja on epätavallisen monipuolinen maantieteellisestä ja geologisesta näkökulmasta, mikä antaa "Tar Heel State": lle erilaisia eläviä ja elottomia luonnonvaroja. Tähän kaakkoisosaan kuuluu kolme erillistä maaston muotoa: itärannikon tasango, sisäpuolella Piedmont ja lännessä Appalakkien vuoret. Jokainen osallistuu omalla osuudellaan Pohjois-Carolinan luonnolliseen palkkioon.
Pohjois-Carolinassa asuu miljoonia hehtaareja metsiä, ja metsätuotteet muodostavat osavaltion suurimman valmistavan teollisuuden. Metsillä on myös suuri osa valtion matkailu- ja virkistysalalla, erityisesti neljän kansallisen metsän kautta - Nantahala, Pisgah, Uwharrie ja Kroatia - ja niiden pinta-ala on 1,25 miljoonaa hehtaaria. Vuodesta 2014 lähtien nämä retriitit houkuttelivat noin 7 miljoonaa kävijää vuodessa. Suurimman Nantahalan korkeus vaihtelee 1200: sta 5800 jalkaan. Seuraavaksi suurin Pisgah tunnetaan vesiputouksistaan ja erityisen rikkaista metsistään. Uwharrie on pieni, noin 50000 hehtaarin kokoinen, mutta tarjoaa runsaasti virkistysmahdollisuuksia ja kuohuviinipuhtaita jokia ja puroja. Croatan on kvartetin kostein, ja melontamahdollisuuksia ja kalastusta on runsaasti sen monilla soilla ja suoilla. Myös Great Smoky Mountainin kansallispuisto, joka kulkee Tennesseen itäosassa ja Länsi-Pohjois-Carolinassa, on Yhdysvaltojen suosituin kansallispuisto ja on avoinna ympäri vuorokauden, 365 päivää vuodessa.
Mineraalit - yhdisteet tai ainekset, joilla on ainutlaatuiset kristallirakenteet ja fysikaaliset ominaisuudet, kuten kovuus ja väri - ovat syvästi kudottu Pohjois-Carolinan historiaan: Vuonna 1823 osavaltiosta tuli ensimmäinen, joka tilasi geologisen ja mineralogisen kysely. Vuodesta 2014 Pohjois-Carolina johti Yhdysvaltoja suosittujen mineraalien maasälpä, kiille ja pyrofylliitti. Suurin Pohjois-Amerikassa löydetty smaragdikide löydettiin Tar Heel -tilasta. Jalokivien metsästäjät voivat etsiä rubiineja, granaatteja ja yli 300 muuta erilaista jalokiviä täältä.
Niitä ei yleisesti pidetä luonnonvaroina samalla tavalla kuin tukkeja tai mineraaleja, mutta Pohjois-Carolinan vaihteleva maantiede ja sen luoma luonnon monimuotoisuus ovat merkittäviä valtion taloudelle ja laadulle elämää. Sen ylängöt ja alangot, metsät ja suistoalueet houkuttelevat turisteja ja heidän dollareitaan, virkistävät paeta paikallisia ja tarjoavat erilaisia vaihtelevia elinympäristöjä villieläimille. Metsästäjät, lintuharrastajat ja harrastajat ulkoilusta voivat löytää kaikenlaisia villieläimiä hajallaan valtion biomeissä. Näitä ovat isot riistaeläimet, kuten mustakarhut ja peurat, riistalinnut, kuten villikalkkunat ja fasaanit, sekä paljon muuttolintuja ja vesilintuja.
Pohjois-Carolinan runsas rannikko- ja sisävesiväylä sekä niiden tukema vesieliö muodostavat toisen merkittävän luonnonvaran. Näiden monien vesiväylien virkistysominaisuudet ja lomakohteet auttavat täyttämään valtion kassa, samoin noin 25 000 vuosittaista kaupallista ja urheilukalastusta koskevaa lisenssiä. Kaksi Wilmingtonin ja Morehead Cityn syvänmeren merisatamaa erottuvat myös tärkeinä luonnonvaroina, jotka pystyvät käsittelemään suuria määriä rahtiliikennettä. Pohjois-Carolinan keskeinen sijainti Atlantin rannikolla tekee näistä kahdesta satamasta erityisen houkuttelevan, tarjoten lyhyet laivareitit suurimpiin keskuksiin maan itäosassa.