C'est le deuxième plus grand atoll au monde par la superficie de son lagon, véritable mer intérieure. Il est constitué de 240 motu séparés par plus de 100 ho'a (petits chenaux) qui forment son récif corallien, d'un peu moins de 300 mètres de large mais qui s'étend sur plus de 200 kilomètres.
Dans ses dimensions maximales le lagon est long de 80 km pour une largeur de 32 km, la profondeur maximale n'est que de 35 mètres, sa superficie est de 1 446 km². La superficie des terres émergées est de 7 900 hectares réparties en 415 groupes de motu.

Du fait de cette faible profondeur, en fonction de la houle et des échanges entre la mer et le lagon par les passes, il arrive que des tempêtes intérieures se produisent dans le lagon.

Comme pour beaucoup d'atolls, il n'y a pas d'eau courante à Rangiroa.
Chaque foyer doit récupérer et stocker l'eau de pluie dans des citernes. Les lentilles d'eau douce qui se forment dans les récifs coralliens sont pour la majorité d'entre elles désormais constituées d'eau saumâtre du fait d'un pompage excessif. Certaines sont aussi polluées à cause de l'enfouissement des déchets.

Rangiroa est connu mondialement pour sa faune sous-marine exceptionnelle. Dauphins, requins, poissons de récif et pélagiques et en saison des baleines y sont observables.
La pêche sous-marine peut se pratiquer tout le long du récif barrière ou à l'aplonb des îlots coralliens au milieu du lagon.

Les villages sont Avatoru , le village principal (971 hab.), Tiputa (817 hab.), Ohotu (546 hab.), Taeo'o, Fenuaroa, Otepipi et Tevaro. Tiputa et Avatoru sont situés chacun au bord de l'une des deux passes, d'où ils tirent leur nom.

Le reste de l'atoll, en dehors de la bande de corail entre ces deux villages éloignés d'une dizaine de kilomètres l'un de l'autre, n'est que faiblement et périodiquement habité (dans l'île, on emploie l'expression "aller au secteur" quand on passe quelques jours sur les motu de l'île).

Rangiroa est desservie quotidiennement depuis Papeete par les ATR 42 et ATR 72 d'Air Tahiti.

Rangiroa a été découvert dès 1616 par les navigateurs hollandais Le Maire et Shoutter.

L'approche de l'atoll s'effectue sans danger particulier. Elle est facilitée par la présence d'un phare visible de loin (feu blanc à éclats visible à 20 M).

Le chenal situé entre Tikehau et Rangiroa peut être le siège d'un courant sensible mais jamais gênant. Ce courant le plus souvent NS est renforcé lorsque le vent souffle de secteur N.

Seules deux passes donnent accès au lagon de Rangiroa, Avatoru à l'W et Tiputa à 3 M dans l'E de la précédente.

Elles sont repérables, en venant du large, par les constructions liées à la présence des villages et la présence des lumières la nuit.

Le franchissement de ces passes, où le courant peut être violent (jusqu'à 8 n?uds au plus fort pour la passe de Tiputa), peut poser des difficultés certaines pour les petits navires et doit se faire si possible lors de la renverse de courant ou avec courant entrant.

Les marées, dont l'amplitude dans les lagons ne dépasse pas 30 cm au moment des nouvelles lunes et pleines lunes, sont de type semi-diurne et donc liées à l'attraction de la lune.
Le courant dans les passes aux Tuamotu, d'une façon générale, sera entrant ou faiblement sortant, au moment du passage de la lune au méridien inférieur ou supérieur (ou peu de temps après); il sera sortant et maximum au moment du lever ou du coucher de la lune; la renverse du courant est très rapide (quelques minutes).

Le courant dans les passes peut être amplifié ou contrarié par le phénomène d'ensachage du lagon. Ce phénomène provient de fortes houles en général de secteur S qui déferlent par dessus les récifs barrières, là où le récif est à fleur d'eau en particulier, et provoque le remplissage du lagon, l'élévation de son niveau par rapport à celui de la mer extérieur.Cette différence de niveau va amplifier le courant sortant et ralentir ou même annuler le courant entrant.
Il n'a été constaté aucune inversion de courant dans les passes de Rangiroa à l'occasion de fortes houles du S.