可可托海旅游景区地处阿勒泰山脉中部南坡中山带,海拨1200-1500米,由于特殊的地质构造、风雨侵蚀和流水切割,形成许多深沟峡谷。可可托海景区主要是花岗岩地貌。
可可托海纬度偏高,深居内陆,距海洋遥远,形成典型的大陆性寒温干旱气候,冬寒夏凉。夏季少雨日照长,冬季风大多雪。最冷月为一月份,平均气温零下37℃,极端最低气温零下51.5℃(1961年1月);最热月是七月份,平均气温25℃,极端最高气温37℃。其极端最低气温(零下51.5摄氏度)仅次于黑龙江省的漠河县(极端最低气温零下52.3℃),有中国的第二寒极之称。可可托海年均降水量为250㎜,年均风速1.4m/s,常年主导风向为西北风。冻土深度2.2米,无霜期120天。
截至2013年,可可托海内有80多种矿共生,主要有锂、铍、铌、钽、铷、铯等多种稀有金属,其中铍的储量居世界第一位。