Tundraen er en av de kaldeste områdene på planeten, med en gjennomsnittstemperatur på 16 grader Fahrenheit. Flere sentrale faktorer hjelper geologer og miljøvernere med å bestemme forholdene til en tundra. Koppen-systemet klassifiserer en tundra som Dfc. "D" gjelder tundras snødekte klima. "F" står for tilstrekkelig nedbør året rundt, og "c" indikerer at færre enn fire måneder har gjennomsnittstemperaturer over 50 grader Fahrenheit, eller 1 grad på Celsius-skalaen. Nedbør er sparsom og først og fremst snø, med ikke mer enn 18 inches i året. Det er tundraer i Nord-Europa, Russland, deler av Alaska og Nord-Canada - alt i nærheten av polarsirkelen.
En tundra dannes fordi området tar inn mer karbondioksid enn det produserer. Tundraen er en av jordas tre viktigste karbondioksidvasker. Planter som er stedegne i tundraområdet gjennomgår ikke en regelmessig fotosyntetisk syklus. De tar opp oksygen i løpet av de korte sommermånedene, men fryser raskt om vinteren og fanger inn karbondioksid. Normalt gir planter av karbondioksid når de brytes ned, men i tundraen gjennomgår de et fenomen som kalles permafrost. Forskere har avdekket tusen år gamle planter frosset i tundraperfrosten.
Den nordlige breddegrad og uvanlig kaldt klima skaper den unike jordstrukturen til tundraen. Permafrosten er et lag med jordjord som fryser hele året. Dyrene i tundra-regioner forhindres i å grave seg ned i overflaten, slik så mange andre arter gjør i varmere klima. Permafrosten fungerer som en barriere, og gir ingen ly for den tøffe vinden og temperaturen. Bare en del av matjorda tiner i løpet av sommermånedene, og den nedre jorda forblir biologisk inaktiv.
Flere planter og dyr har tilpasset seg tundraen og dens tøffe forhold. Puteplanter som mose, heier og lav vokser i varme klippedepresjoner der det er ly mot de harde vindene. Dette skaper en soggy underetasje dekket med myrer og myke innsjøer. Dette gjør også tundraen til et insektsrikt miljø som støtter mygg, fluer og muggarter. Større dyr som fjellgeiter, rever og karibou har tilpasset seg å leve i tundraene golde ødemark.