Tundra je jednou z nejchladnějších oblastí planety s průměrnou teplotou 16 stupňů Fahrenheita. Několik klíčových faktorů pomáhá geologům a ekologům určit podmínky tundry. Systém Koppen klasifikuje tundru jako DFC. Písmeno „D“ se vztahuje na zasněžené podnebí tundry. Písmeno „f“ označuje celoroční dostatečné srážení a písmeno „c“ naznačuje, že méně než čtyři měsíce mají průměrné teploty přesahující 50 stupňů Fahrenheita nebo 1 stupeň Celsia. Srážky jsou řídké a převážně sněhové, s maximálně 18 palců ročně. V severní Evropě, Rusku, na částech Aljašky a v severní Kanadě - v blízkosti polárního kruhu - existují tundry.
Tundra se tvoří, protože oblast přijímá více oxidu uhličitého, než produkuje. Tundra je jedním ze tří hlavních zemských propadů oxidu uhličitého. Rostliny pocházející z oblasti tundry neprocházejí pravidelným fotosyntetickým cyklem. Během krátkých letních měsíců absorbují kyslík, ale v zimě rychle zamrznou a zachycují oxid uhličitý. Rostliny normálně vydávají oxid uhličitý, když se rozloží, ale v tundře prochází jevem zvaným permafrost. Vědci objevili tisíce let staré rostliny zamrzlé v tundře permafrost.
Severní zeměpisná šířka a neobvykle chladné podnebí vytvářejí jedinečnou půdní strukturu tundry. Permafrost je vrstva zemské půdy, která po celý rok zmrzne. Zvířatům v oblastech tundry se brání vnořit se na povrch, jako to dělá mnoho jiných druhů v teplejším podnebí. Permafrost působí jako bariéra a neposkytuje úkryt před prudkým větrem a teplotami. Během letních měsíců roztaje pouze část ornice a spodní půda zůstává biologicky neaktivní.
Několik rostlin a živočichů se přizpůsobilo tundře a jejím drsným podmínkám. Rostliny polštáře jako mech, vřesoviště a lišejníky rostou v teplých skalních depresích, kde je úkryt před drsnými větry. Vytvoří se tak mokré dno pokryté močály a bažinatými jezery. To také dělá z tundry prostředí bohaté na hmyz, které podporuje druhy komárů, much a pakomárů. Větší zvířata jako horské kozy, lišky a karibu se přizpůsobily životu v pusté pustině tundry.
