Sanatorium Karlova Studánka leży na średniej wysokości 800 m. n. p. m., na wschodniej stronie szczytu Praděd (1492 m), najwyższej góry Moraw i pogórza Jesioników, w romantycznej dolinie szumiącej rzeki Bílá Opava. Leśne zbocza otaczające sanatorium wznoszą się na północny zachód aż do szczytu Praděd, na północy, południu i wschodzie nie przekraczają 1000 m, ustępują do pięknej doliny otwartej na południe, która jest ze wszystkich stron chroniona przed surowymi i silnymi wiatrami. Iglasty las, który sanatorium otacza, ma osobliwy urok, w wyższych partiach ma charakter puszczy. Jest częścią zajmującego ponad 1000 km kwadratowych masywu leśnego, sięgającego do rezerwatu w okolicy góry Praděd. Dlatego Sanatorium Karlova Studánka ma czyste powietrze bez zanieczyszczeń. Poza tym leży daleko od terenów przemysłowych. Tradycja mówi, że jest tu najczystsze powietrze w Europie środkowej. Pomimo wysokości Sanatorium ma, dzięki korzystnemu położeniu, stosunkowo łagodny, podgórski klimat. Nie występują tu mgły, często zdarzają się chłodne noce.