青藏高原的腹地和主体，以山地地貌为主，山脉绵延、地势高耸、地形复杂，海拔为3335-6564m，最低海拔位于
玉树藏族自治州东南部的
金沙江江面，平均海拔4400m左右。海拔4000-5800m的高山是保护区地貌的主要骨架。
区内气候属青藏高原气候系统，为典型的
高原大陆性气候，表现为冷热两季交替，干湿两季分明，年温差小，日温差大，日照时间长，辐射强烈，无四季区分的气候特征。冷季为青藏冷高压控制，长达7个月，热量低，降水少，风沙大；暖季受西南季风影响产生热气压，水气丰富，降水量多。由于海拔高，绝大部分地区空气稀薄，植物生长期短。
全年平均气温为-5.6-3.8℃。其中最热月7月平均气温为6.4-13.2℃，极端最高气温28℃；最冷月1月为-6.6-13.8℃，极端最低气温-48℃。年平均降水量262.2-772.8mm，其中6—9月降水量约占全年降水量的75%，而夜雨量比例则达55%-66%。年蒸发量在730-1700mm之间。
日照百分率为50-65%，年日照时数2300-2900小时，年辐射量5500-5800兆焦耳/平方米。沙暴日数一般19天左右，最多达40天
灌丛植被主要种类有杜鹃、
山柳、
沙棘、
金露梅、
锦鸡儿、锈线菊、水荀子等。草原、草甸等植被类型主要植物种类为
蒿草、针茅草、
苔草、凤毛菊、
鹅观草、
早熟禾、
披碱草、
芨芨草以及藻类、苔藓等。