Klæbu kommune grenser mot Melhus, Trondheim, Malvik og Selbu, men ligger litt tilbaketrukket fra de store gjennomfartsårene. Nidelva drenerer fra Selbusjøen og renner tvers gjennom kommunen fra sør til nord. Elvedalen utgjør det mest markante geografiske trekket i kommunen. Her ligger da også det aller meste av bebyggelse og landbruksarealer. Hoveddelen av elvedalen er preget av tunge leirjordarter, med relativt store innslag av grus- og sandavsetninger. I øst og sør ligger store utmarks- og fjellområder.
Det er ikke foretatt systematisk leting etter kulturminner i kommunen, men mange har blitt funnet i forbindelse med forskjellige typer utbyggingstiltak. De fleste utbyggingsplanene har vært i de sentrale bygdene, som derfor er bedre kartlagt enn utmarksområdene. I den nasjonale kulturminnedatabasen Askeladden er det i dag registrert 217 arkeologiske enkeltminner i Klæbu. Det store flertallet av disse er kullgroper, men det finnes også gravhauger og –røyser og andre typer fornminner. Kullgroper er produksjonsanlegg for trekull. Mange av disse ble anlagt i en intens aktivitetsfase i høymiddelalderen. Flere dateringer av trekullrester fra kullgroper har gitt 1200-tallet som resultat. Den største kjente konsentrasjonen av slike i Klæbu ble for noen år siden funnet ved registreringer utført i forbindelse med utbyggingsplaner i Trøåsen, like nord for kommunesenteret. Det er all grunn til å tro at mange flere fortsatt ligger uoppdaget i skog og utmark.
Det bodde folk i dagens bebygde områder langt tilbake i tid. I nærheten av kirka og prestegården lå tidligere flere gravhauger som viser at området var bebodd tidlig i jernalder og i vikingtid. I dag er ikke gravhaugene synlige på markoverflaten. Spredt omkring andre steder i kommunen ligger gravminner fra jernalderen, som ved Brøttem og i nærheten av transformatorstasjonen ved Nideng. Ved Målsjøen ble det for en del år tilbake funnet en gravhaug, flere kullgroper og åkerreiner som kan være fra middelalderen.
Et særpreget gammelt kulturmiljø ligger ved Løkkaunet. Der det er registrert både fangstgroper, kullgroper og spor etter eldre dyrking på en gammel elveterrasse. Undersøkelsene tyder på at det her kan ha vært en uvanlig stor huskonstruksjon. Like i nærheten ligger en stor stein med innhogde skålgroper. Dette tyder på at bosettingen i området kan strekke seg helt tilbake til bronsealder.
Bygdeborgen på Tanem skal også nevnes som et spesielt verdifullt kulturminne. Borgen består av rester av en ringmur som ligger på toppen av en bratt, markant bergkolle omgitt av flatere terreng. Om lag 150 meter av muren er synlig der den omkranser deler av bergtoppen. Muren har trolig fungert som fundament for en trepalisade eller lignende, som utgjorde selve forsvarsverkene. Det er gjort begrensede arkeologiske undersøkelser av muren. Dateringsresultater tyder på at anlegget var i bruk både i førromersk jernalder og i romertid (500 f.Kr – 400 e.Kr).