地理氣候
保護區屬武陵山余脈，位於我國西部高山到東南低山丘陵的過渡地帶，群山起伏、幽谷深墜、溪澗長流。地形大致是南北高、中間低，山脈由南向北延伸的一個狹長地帶。海拔1100~2095.6m，主峰牛池屬湖北長江以南的第一高峰。屬中亞熱帶濕潤季風氣候，年均溫15.5℃，絕對高溫39℃，絕對低溫-17.1℃，年均降水量1700~1900mm，年均相對濕度82%，無霜期270~279d。自然土壤由低到高有山地黃壤、山地黃棕壤、山地棕壤。
生物資源
溫潤溫暖的氣候及優越的地質歷史孕育了豐富的植物資源。已記錄維管植物206科943屬2797種，其中蕨類植物35科76屬283種，種子植物171科867屬2514種。國家重點保護野生植物有30種，其中一級保護的有紅豆杉、南方紅豆杉、伯樂樹、珙桐、光葉珙桐和銀杏6種，國家二級保護的有黃杉、篦子三尖杉、連香樹、水青樹、花櫚木、紅豆樹和香果樹等24種。區內已鑑定的陸生野生脊椎動物有4綱26目75科190屬302種，，其中兩棲類2目7科10屬24科，爬行類2目10科29屬45種，鳥類14目35科98屬155種，哺乳類8目23科53屬78種，列為國家一級保護的有豹、雲豹、華南虎、林麝和金雕5種，國家二級保護的有大鯢、金貓、穿山甲、豺、大靈貓、獼猴、黑熊、白冠長尾雉、紅腹角雉等50多種。保護區是第四紀冰川運動後孑遺植物的“避難所”，是古北界、東洋界珍稀野生動物生長發育的“搖籃”，保存了較多的珍稀瀕危野生動植物物種，生物多樣性十分豐富，是湖北省西南部典型的植被代表類型，是研究生物多樣性、保存種質資源及教學實習的理想基地 。
