Клімат тундри суворий. Літо коротке (2-3 місяці) і достатньо холодне, з середньою температурою в липні +5 °C на півночі і до +12 °C на півдні; зима довга (близько 8 місяців) з середньою температурою січня від −5 °C (Мурманське узбережжя) до −35 °C (північний схід Азії). В тундрі Північної Америки в січні температура дорівнює −10-33 °C. Річна кількість опадів 200—500 мм,
Ґрунти в тундрі в основному глейові і торф'яно-болотні.
У рослинному покриві тундри переважають низькорослі кріофітні форми, пристосовані до використання тепла приземного шару і захисних функцій снігового покриву. Для багатьох чагарничків характерні сланкі і подушкоподібні форми росту. Завдяки низькорослості тундрові рослини взимку покриваються снігом, що оберігає їх від вимерзання, а влітку їх надземні органи виявляються у найбільш прогрітому і екологічно найсприятливішому шарі повітря.
Флора тундр бідна, але склад співтовариств різноманітний. Характерні види: полярні берізки та верби, чагарники — лохина, брусниця, вороніка, багно, деякі види злаків, осок, пухівок, мохи, лишайники. У долинах річок — луки зі злаків, осок і різнотрав'я, звичайно заболочені. У порівнянні з рослинністю інших типів біомів в тундрі велике значення мають лишайники і особливо мохи. Суцільний моховий покрив в умовах тундри істотно впливає на температурний режим ґрунтів і глибину сезонного розмерзання і, отже, впливає на умови проживання інших рослин. Рослинність не повністю покриває поверхню ґрунту, іноді до 60 % площі позбавлене живого покриву. Одна з найважливіших ознак тундр — їх безлісість.
Суворий клімат і нестача кормів взимку зумовлюють бідність тваринного населення в тундрі і порівняльну просту його структуру. Фауна її складається з видів, що постійно живуть тут, і видів, які з'являються тут тільки в теплу пору року, а на час довгої, холодної зими без сонця переселяються далеко на південь.
Біоми тундри — утворення молоде, склався в умовах холодного вологого клімату і наявності в ґрунті багаторічної мерзлоти. Відповідно до сучасних поглядів, виникнення тундри відноситься до пліоцену, а формування тундри в її сучасних кордонах — до плейстоцену і навіть голоцену.