九寨沟地处青藏高原向四川盆地过渡地带,地质背景复杂,碳酸盐分布广泛,褶皱断裂发育,新构造运动强烈,地壳抬升幅度大,多种营力交错复合,造就了多种多样的地貌,发育了大规模喀斯特作用的钙华沉积,以植物喀斯特钙华沉积为主导,形成九寨沟艳丽典雅的群湖,奔泻湍急的溪流,飞珠溅玉的瀑群,古穆幽深的林莽,连绵起伏的雪峰。
九寨沟国家级自然保护区主要保护对象是以大熊猫、金丝猴等珍稀动物及其自然生态环境。区内高等植物中有74种国家保护的珍稀植物,其中国家一级保护植物有银杏、红豆杉和独叶草3种,二级保护植物66种,主要集中在兰科(43种),列入中国濒危植物红皮书的植物5种。有国家一、二级保护动物18种,其中,一级4种、二级14种,代表种有大熊猫、川金丝猴等。包括保护区还有丰富的古生物化石,古冰川地貌十分发育。