Kalólimnos est localisée à 8 km au nord-est de Kalymnos et à 10 km au large des côtes de la Turquie. Elle a environ 2 km de longueur et 0,8 km de largeur maximale pour une surface de 1,95 km2. Avec Telendos, Palí, Pserimos, Kyriaki et Imia, elle constitue l'une des îles dépendantes de Kalymnos.
Le nom de Kalólimnos (le « bon lac », en grec) rappelle que le climat n'a pas toujours été aussi sec qu'aujourd'hui. L'île fait partie du Dodécanèse dont elle partage l'histoire.