Tundran är en av de kallaste regionerna på planeten, med en medeltemperatur på 16 grader Fahrenheit. Flera viktiga faktorer hjälper geologer och miljöaktivister att bestämma villkoren för en tundra. Koppen-systemet klassificerar en tundra som Dfc. "D" hänför sig till tundras snöiga klimat. "F" står för tillräcklig nederbörd året runt, och "c" indikerar att färre än fyra månader har medeltemperaturer över 50 grader Fahrenheit, eller 1 grad på Celsius-skalan. Nederbörden är gles och främst snö, med högst 18 tum per år. Det finns tundras i norra Europa, Ryssland, delar av Alaska och norra Kanada - alla nära polcirkeln.
En tundra bildas eftersom området tar in mer koldioxid än det producerar. Tundran är en av jordens tre stora koldioxid-sänkor. Växter som är infödda i tundraområdet genomgår inte en regelbunden fotosyntetisk cykel. De absorberar syre under de korta sommarmånaderna men fryser snabbt på vintern och fångar in koldioxid. Normalt avger växter koldioxid när de sönderdelas, men i tundran genomgår de ett fenomen som kallas permafrost. Forskare har upptäckt tusen år gamla växter frusna i tundra permafrosten.
Den nordliga breddgraden och det ovanligt kalla klimatet skapar tundras unika jordstruktur. Permafrosten är ett lager jordar som fryser hela året. Djuren i tundraområden förhindras från att gräva in i ytan, som så många andra arter gör i varmare klimat. Permafrosten fungerar som en barriär och ger inget skydd mot hårda vindar och temperaturer. Endast en del av överjordens tiner under sommarmånaderna, och den nedre jorden förblir biologiskt inaktiv.
Flera växter och djur har anpassat sig till tundran och dess svåra förhållanden. Kuddeväxter som mossa, hedar och lav växer i varma stenfördjupningar där det finns skydd mot de hårda vindarna. Detta skapar en fuktig bottenvåning täckt med myrar och boggy sjöar. Detta gör även tundran till en insektsrik miljö som stöder myggor, flugor och muggarter. Större djur som bergsgetar, rävar och karibu har anpassat sig för att leva i den torra ödemarken.