豹猫
◎地质地貌概况
保护区在大地构造上系“唐古拉-昌都-兰坪-思茅褶皱系”内“兰坪-思茅褶皱带”北部的“中排褶皱束” 的组成部分，西部是中国著名的澜沧江大断裂，东部是北莽山大断裂。出露的地层比较简单，以白垩系为主，其次是侏罗系、下第三系和第四系。岩石类型以陆相红色碎屑岩为主，是滇西红层的重要组成部分。主要地质构造有断裂和褶皱。重要的断裂有北莽山大断裂、天池断裂、老仁场断裂等。褶皱主要有天子山背斜、龙飞场背斜等。
保护区位于云岭山脉向南延伸至云龙县境内的雪盘山中上部，地势起伏大，山高谷深，地表崎岖。最低点海拔2100.0m，最高点3638.9m，相对高差 1538.9m。地貌类型主要有构造侵蚀高山、中山、古夷平面、剥蚀面、盆地、峡谷、冲—洪积扇、单面山、断层崖等。区域地貌系深切割的构造侵蚀高山、高中山峡谷，蕴含有独特的地质、地貌景观，例如断陷湖泊、峡谷、地质剖面、断层崖、瀑布等。在云南地貌区划中位于滇西“云岭高山山原亚区”西南部，是三江并流世界自然遗产地内高山地貌及其演化的典型地区之一。
◎水文概况
天池系横断山区典型断陷湖泊，湖水经天池河注入沘江，是县城所在地——诺邓镇的集中饮用水源地。保护区河流都发源于雪盘山山脊附近，都属于澜沧江水系。长度大于10.0km的河流有8条。山区性河道特征和季风性河流的水文特征十分显着。
保护区地下水有碎屑岩类构造裂隙水和松散岩类孔隙水2种基本类型，主要接受大气降雨的下渗补给，水化学类型大多属重碳酸盐水，多以接触泉水的形式沿砂、泥岩界面出露，泉眼较多，主要分布于断裂带附近和裂隙发育处，但流量较小，季节变化较大。
气候概况
保护区位于北亚热带季风气候区域，低纬高原季风气候和山地立体气候十分显着。夏秋季节主要受西南暖湿气流控制，降水丰富，气温高，雨热同期;冬春季节主要受西风南支急流，其次是沿横断山脉峡谷南侵的冷锋天气系统的控制，天气晴朗，日照充足，气温较高，降水稀少，风速大，湿度小，偶见雨雪、霜冻和低温天气。山体较大的海拔高度和相对高差致使保护区及附近地区气候垂直分异显着，从澜沧江河谷到龙马山山顶，依次出现南亚热带(海拔1400m以下)、中亚热带(海拔1400～1700m)、北亚热带(海拔1700～2000m)、暖温带(海拔 2000～2400m)、中温带(海拔2400～3000m)、寒温带(海拔3000～3638.9m)6个垂直气候带。同一气候带内，阴坡与阳坡，山脊、山顶与河谷、箐沟，小气候存在显着差异。多样的气候环境为保护区生物多样性的繁育提供了十分有力的条件。
保护区所在地年日照时数1835.0h左右，日照百分率为41.0%，太阳总辐射量为5014.2MJ/m2，在云南省内居中等水平。
该地区年平均气温介于4.9℃～17.7℃之间，随海拔高度增加，气温逐渐降低。保护区气温年变化与云南省内大部分地区相似，最热月出现在7月或6月，最冷月出现在1月，春温高于秋温，气温年较差略偏大。保护区内的天池气象站≥10℃的日数为 170.0d，积温为2505.5℃，对植被的生长较为有利。
该地区年降水量750.0～1400.0mm。11～5月为干季，降水量仅占全年降水量的15%左右，6～10月为雨季，降水量约占全年的85% 左右。降水量随海拔升高而逐渐增加，通常迎风坡明显多于背风坡。
◎土壤概况
受垂直分异显着的自然生态环境(特别是气候和植被)的影响，保护区发育形成了4个土纲、7个土类(红壤、黄棕壤、棕壤、暗棕壤、紫色土、亚高山草甸土、沼泽土)，4个土壤垂直带(红壤带、黄棕壤带、棕壤带、暗棕壤带)。
该地区高差悬殊大，生物气候条件垂直分异显着，土壤的形成过程、性状特征等均有显着的垂直变化。雪盘山地区土壤水平带(基带)应为红壤带(2300m以下到澜沧江、沘江河谷，局部可上升到2500m)，在红壤带之上的山地(2300m到龙马山主峰)则发育了属于正向垂直地带的黄棕壤带(2300～2700m)、棕壤带(2700～3200m)、暗棕壤带(3200～3638.9m)，在红壤带之下的澜沧江河谷底部，因气候较为干热，可能发育属于负向垂直带性质的红褐土带。此外，在红壤带中还发育有大面积的属于非地带性土壤的紫色土。在黄棕壤带内的天池湖岸，分布有小面积的泥炭沼泽土。
◎植物资源
保护区所在山体属于云岭西南部支脉，是滇中高原向青藏高原的过渡地带，在“云南省植物分区图”上属滇西峡谷区，西邻东喜马拉雅区，东接金沙江区，南靠澜沧红河中游区及滇缅老越边境区，在植物区系上具有明显的过渡性质。
到目前为止，天池自然保护区共记载维管植物168科477属1118种，其中有蕨类20科36属77 种;裸子植物5科12属，23种;被子植物143科429属1018种;合计有种子植物148科441属1041种。区内分布的珍稀濒危保护植物有14 种，隶属9科11属，以裸子植物居多。其中，国家Ⅰ级重点保护植物有红豆杉Taxus chinensis var. chinensis、南方红豆杉Taxus chinensis var. mairei、云南红豆杉Taxus wallichiana(T. yunnanensis)、云南榧树Torreya yunnanensis4种;国家Ⅱ级重点保护野生植物有松茸Tricholoma matsutak、油麦吊云杉Picea brachytyla var. complanata、贡山三尖杉Cephalotaxus lanceolata、长喙厚朴Magnolia rostrata、西康玉兰Magnolia wilsonii、葶花Skapanthus oreophilus、异颖草Deyeuxia petelotii 7种;云南省重点保护野生植物新樟Neocinnamomum delavayi、长梗润楠Machilus longipedicellata和云南枫杨Pterocarya delavayi 3种。目前，局限于本区分布的狭域特有种仍然仅发现有云龙箭竹Fargesia papyrifera、云龙报春Primula prevernalis2种。
综合科、属、种三级水平的统计分析，保护区的现代植物区系主要是由中国特有成分、东亚成分及热带亚洲成分组成的，这三大成分构成了本区现代种子植物区系的主体。从种一级水平上看，温带性质的种所占比例远远超过热带性质的种所占比例，且温带性质的种多数是典型北温带分布或温带亚洲分布的种类，另一方面，占据比例较大的中国特有种多为南北共有且向北分布很远的温带种，东亚分布种则多为温带性质较强的中国-喜马拉雅种系，由此可见，本区种子植物区系的性质是典型的温带植物区系。从本区出现了4个东亚特有科，66个东亚特有属以及397个东亚分布种来看，本区区系与东亚植物区系有着最为密切的联系，应该属于东亚植物区的一部分，从而验证了吴征镒等(1996)对本区的划分。总之，本区在东亚植物区系区划中的地位是：东亚植物区——中国—喜马拉雅森林植物亚区——东喜马拉雅地区——三江峡谷亚地区。