टुंड्रा ग्रह पर सबसे ठंडे क्षेत्रों में से एक है, जिसका औसत तापमान 16 डिग्री फ़ारेनहाइट है। कई प्रमुख कारक भूवैज्ञानिकों और पर्यावरणविदों को एक टुंड्रा की स्थिति निर्धारित करने में मदद करते हैं। कोपेन प्रणाली एक टुंड्रा को Dfc के रूप में वर्गीकृत करती है। "डी" टुंड्रास बर्फीली जलवायु से संबंधित है। "एफ" पर्याप्त वर्षा-वर्ष के लिए खड़ा है, और "सी" इंगित करता है कि चार महीने से कम समय में 50 डिग्री फ़ारेनहाइट से अधिक तापमान होता है, या सेल्सियस पैमाने पर 1 डिग्री होता है। वर्ष में 18 इंच से अधिक वर्षा के साथ वर्षा और मुख्य रूप से हिमपात होता है। आर्कटिक सर्कल के पास उत्तरी यूरोप, रूस, अलास्का के कुछ हिस्सों और उत्तरी कनाडा में टुंड्रा हैं।
एक टुंड्रा बनता है क्योंकि यह क्षेत्र अपने उत्पादन से अधिक कार्बन डाइऑक्साइड लेता है। टुंड्रा पृथ्वी के तीन प्रमुख कार्बन डाइऑक्साइड सिंक में से एक है। टुंड्रा क्षेत्र के लिए स्वदेशी पौधे एक नियमित प्रकाश संश्लेषण चक्र से गुजरते नहीं हैं। वे कम गर्मी के महीनों के दौरान ऑक्सीजन को अवशोषित करते हैं लेकिन सर्दियों के दौरान जल्दी से जम जाते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड में फंस जाते हैं। आमतौर पर पौधे सड़ने पर कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ देते हैं, लेकिन टुंड्रा में वे पेराफ्रोस्ट नामक एक घटना से गुजरते हैं। वैज्ञानिकों ने टुंड्रा पर्माफ्रॉस्ट में जमे हुए हजार साल पुराने पौधों का खुलासा किया है।
उत्तरी अक्षांश और असामान्य रूप से ठंडी जलवायु टुंड्रा की अनूठी मिट्टी की संरचना बनाती है। पर्माफ्रॉस्ट पृथ्वी की मिट्टी की एक परत है जो पूरे वर्ष भर जमा होती है। टुंड्रा क्षेत्रों में जानवरों को सतह में जाने से रोका जाता है, क्योंकि कई अन्य प्रजातियां गर्म जलवायु में होती हैं। पर्माफ्रॉस्ट एक बाधा के रूप में कार्य करता है, कठोर हवाओं और तापमान से कोई आश्रय नहीं देता है। गर्मी के महीनों के दौरान केवल टॉपसॉयल थैव का एक हिस्सा, और निचली मिट्टी जैविक रूप से निष्क्रिय रहती है।
कई पौधों और जानवरों ने टुंड्रा और इसकी कठोर परिस्थितियों के लिए अनुकूलित किया है। कुशन के पौधे जैसे काई, हीथ और लाइकेन गर्म चट्टान के अवसादों में बढ़ते हैं जहां कठोर हवाओं से आश्रय मिलता है। यह दलदली और दलदली झीलों से ढँकी एक निचली तल की मंजिल बनाता है। यह टुंड्रा को एक कीट-समृद्ध वातावरण भी बनाता है, जो मच्छरों, मक्खियों और दानों की प्रजातियों का समर्थन करता है। पहाड़ के बकरियों, लोमड़ियों और कारिबू जैसे बड़े जानवरों ने टुंड्रास बंजर बंजर भूमि में रहने के लिए अनुकूलित किया है।