Vernio è un comune italiano sparso di 6 154 abitanti, il più settentrionale della provincia di Prato. È situato presso la grande curva del fiume Bisenzio, e comprende le valli del Torrente Fiumenta, del Carigiola (entrambi affluenti del Bisenzio) e la parte iniziale della valle del Setta, affluente del Reno. Il territorio comunale è attraversato perciò dallo spartiacque appenninico. Nel territorio comunale si trova, immediatamente a nord della stazione, l'imbocco meridionale della Grande Galleria dell'Appennino posta sulla linea ferroviaria Bologna-Firenze.
Il territorio comunale si estende in prossimità dello spartiacque dell'Appennino Tosco-Emiliano, che viene superato dalla parte di territorio che si estende a nord della frazione di Montepiano. Tutta l'area comunale è interessata da rilievi montuosi e collinari di bassa altitudine, che culminano nel Monte della Scoperta (1273 m.s.l.m), al confine tra la provincia di Prato e quella di Bologna; tra gli altri rilievi si segnalano il Monte Casciaio (1194 m.s.l.m), il Poggio di Petto (1121 m.s.l.m), la Torre di Luciana (945 m.s.l.m), il Poggio Mezzana (892 m.s.l.m) e il Monte Tronale (1134 m.s.l.m), localizzato sulla parte nordorientale del territorio comunale. Tra i fiumi principali che scorrono all'interno del territorio comunale sono da ricordare il Bisenzio, che bagna le frazioni di Mercatale, Terrigoli e Le Confina, il Fiumenta, che attraversa l'abitato di San Quirico, e il Setta (fiume), che nasce nei pressi di Montepiano e sviluppa gran parte del suo bacino nell'area dell'Appennino bolognese.
Tra i valichi del territorio comunale si segnalano:
L'area è a rischio sismico e la località di Vernio fu l'epicentro di un terremoto verificatosi il 25 ottobre 1843, che raggiunse la magnitudo 5,22 della scala Richter ed il VII grado della scala Mercalli.
Presso i confini comunali nord-orientali è ubicata la stazione meteorologica di Cottede, attiva dal 1938 e gestita dal Servizio Idrometeorologico dell'ARPA Emilia-Romagna, i cui dati termopluviometrici sono forniti anche al Servizio Idrologico Regionale della Toscana. Altre stazioni meteorologiche attive nel territorio comunale sono quella termopluviometrica di Vernio Sant'Ippolito, attiva dal 1999 e gestita dall'ARSIA, e quella pluviometrica di Vernio del Servizio Idrologico Regionale della Toscana.
Il territorio presso il fiume ospitava un accampamento invernale romano (castra hiberna, da cui deriva il nome di Vernio). Di questo periodo era testimone un ponte romano nell'abitato di Mercatale, distrutto durante la seconda guerra mondiale. Nel XII secolo il feudo di Vernio passò in eredità dai Cadolingi ai conti Alberti di Prato, che qui vi si ritirarono dopo il 1107. Passata nel XIII secolo ai Bardi, la contea rimase indipendente fino al 1798, quando venne abolita da Napoleone. Dopo il Congresso di Vienna passò sotto il Granducato di Toscana. Prerogativa della Contea di Vernio, una volta passata sotto il dominio dei Conti Bardi è stata l'autonomia amministrativa rispetto a Firenze in quanto le tasse venivano pagate direttamente all'Imperatore a Vienna, questa autonomia è decaduta soltanto con l'Unità d'Italia. Zona di brigantaggio e contrabbando in quanto confinava a nord con lo Stato Pontificio, ha subito scorribande e saccheggi da eserciti stranieri. Famosa è rimasta l'invasione spagnola del 1512, che provocò una grande carestia a causa della quale i Conti Bardi distribuirono alla popolazione stremata dalla fame farina di castagne, stoccafisso, baccalà e aringhe. Da qui è nata la "Società della Miseria" che rievoca ogni anno questo avvenimento la cui ricorrenza era il Mercoledì delle ceneri, da qualche anno spostata alla prima domenica di Quaresima.
Durante la Seconda guerra mondiale il territorio comunale di Vernio — nello specifico le frazioni di Mercatale e San Quirico — fu gravemente danneggiato dal passaggio delle truppe tedesche, che sui rilievi intorno avevano realizzato alcune opere difensive della Linea Gotica. Il 7 giugno 1944 la contraerea tedesca, posizionata nei pressi di Sant'Ippolito, abbatté un B-25 della 12ª Air Force statunitense: il velivolo precipitò in località Carbonale, nei pressi di Poggiole, e tre membri dell'equipaggio perirono nello schianto - un quarto riuscì a salvarsi. Tra il 14 e il 24 settembre 1944 le montagne intorno al passo della Torricella, tra Vernio e Barberino di Mugello, furono teatro di un'aspra battaglia tra i soldati tedeschi del Grenadier-Regiment 754 della 334. Infanterie-Division e quelli statunitensi del 133rd Infantry Regiment della 34ª Divisione di fanteria denominata "Red Bulls", supportati anche da partigiani: accolte da un incessante tiro di mortai tedeschi e dopo aver più volte perso le postazioni conquistate, le trup