Горы и леса его богаты ценнейшими видами растений и животных. Тут сохранились представители третичной флоры — тис и самшит, и живут и множатся на свободе под охраной человека уже почти повсюду истребленные олени, туры, серны…

Кавказский заповедник — одно из самых влажных мест нашей страны. Количество осадков здесь очень значительно. Чрезвычайная влажность климата и особенности рельефа вызывают бурные паводки и оползни. Нередко можно наблюдать так называемый «пьяный лес»: наклонившиеся во все стороны, как бы пьяные, деревья — последствия оползания почвы. Зимой снежные лавины, скатываясь, уничтожают целые участки леса, а остающиеся на корню деревья постепенно под тяжестью снегов прогибаются, принимают искривленный, саблеобразный вид. На местах смывов почвы и сползания лавин растут лиственные деревья, чаще всего бук, береза, осина, малорослые и искривленные.

Реки здесь прорывают русла поперек хребтов. Продольные реки немногочисленны. Подпочвенных вод очень мало. Озера и болота образуются в результате стока вод с гор в низины.

Интересны «исчезающие» озера в выветренном известняке и высокогорные озера ледникового происхождения. Многие горы заповедника покрыты вечными снегами и льдами. Ледников насчитывается свыше сорока.

Погода в районе заповедника очень капризна. Поразительна частота смены дождей, туманов и ясной погоды на протяжении одного дня. Среди лета нередко выпадает снег и на длительное время делает перевалы недоступными.

Любопытное зрелище представляют горы поздней осенью и в начале весны. Осенью снега наступают сверху вниз, и темное пятно на склоне гор уменьшается со дня на день. Весной, наоборот, идет отступление снега к вершинам, и стремительно растет темное пятно.

Процесс горообразования Кавказского хребта до сих пор еще не окончился. Он характеризуется многократной сменой — миллионы лет назад — морей и новых поднятий, беспрерывными сжатиями и сдвигами, перемещением и тасованием пластов. Наиболее интересны и типичны для района заповедника геологические формации: палеозой, триас, полная свита которого представлена Большим Тхачем, и юра. Горные массивы Северо-Кавказского главного хребта сложены преимущественно из известняков и сланцев, но есть и глубинные породы.