백일도(白日島)라는 지명은 섬 안에 일월명지가 있어 밝고 흰 것을 나타낸다는 의미로 ‘해나리’라고 부르던 것을, 이후 한자화하면서 백일도로 부르게 된 것이다.
백일도는 동경 127°26′, 북위 34°42′에 위치하며, 전라남도 고흥군 과역면 연등리 독대마을 해안에서 동쪽으로 약 0.15㎞ 지점에 있다. 본래 내백일도 · 외백일도 · 소백일도로 되어 있었으나, 주1으로 서로 연결되면서 통칭하여 ‘백일도’라 부르게 되었다. 1989년에는 외백일도가 백일대교를 통해 고흥반도에 주2되었다. 면적은 2.06㎢이고, 해안선 길이는 8.0㎞이다.
지질은 주로 주3 경상계층군 유천층군 유문암 및 유문암질 응회암으로 형성되어 있으며, 일부 중생대 경상계층군 유천층군 신성리층이 분포한다.
백일도는 경사가 완만한 주4 산지(최고 높이 81m)로 이루어져 주5가 많은 편이다. 해안은 주6 해안이 주를 이루며, 섬 주위에는 간석지가 넓게 발달하여서 만입지(灣入地)는 주7를 쌓아 농경지로 이용하고 있다.
1월 평균 기온은 4.0℃, 8월 평균 기온은 27.0℃, 연강수량은 1,520㎜이다.
섬 주변으로 미덕도, 진지도, 좌도, 진도, 딴목섬, 길마도, 해하도, 꽃섬, 아랫돈대섬, 뚜루여 등의 섬이 분포하고 있으며, 대부분이 무인 도서이다.
백일도는 조선시대에 전라좌수영 밑의 여도진(呂島鎭)에 속하였다가, 진이 없어진 뒤에 돌산군 옥정면에 편입되었다. 1914년에 행정구역 개편으로 고흥군 남면에 속하게 되었으며, 1937년에 남면과 남양면의 일부를 합해 과역면이 신설되면서 현재의 과역면 백일리가 되었다.
취락의 분포는 남쪽의 내백마을과 북쪽의 외백마을에 집중되어 있다. 2018년 기준으로 백일도에는 223명(남 104명, 여 119명)이 거주하고 있으며, 세대수는 127세대이다. 토지 이용 현황은 논 0.35㎢, 밭 0.58㎢, 임야 1.08㎢이다. 주민 대다수가 어업에 종사하고 있으며, 농어 겸업 가구도 많다.
농산물로는 쌀 · 고구마 · 콩 · 무 · 마늘 · 고추 · 배추 등이 생산된다. 근해에서 전어 · 숭어 · 낙지 · 꽃게 등이 주로 어획되며, 굴 · 꼬막 · 새조개 등의 양식도 행하여 지고 있다. 매년 음력 정월 주8에 산당제를 지낸다. 과역동초등학교 백일분교장은 2007년 3월에 폐교되었다.