神農架林區地處大巴山東段，總的地勢由西北向東南逐漸降低，由石灰岩、砂岩組成的許多條脊嶺，構成雄偉山體，整個地區峻嶺盤結，錯綜複雜。相傳這裏曾是遠古時代神農氏（炎帝）定居耕田，遍嚐百草，采藥治病的地方。因此山高壁陡，神通廣大的神農氏也隻好搭架而上因此得名“神農架”。
寒冷、潮濕、天氣多變，是神農架氣候的主要特征。這種溫涼陰濕的氣候，為多種類型的林木，特別是冷杉林和針闊葉混交林的生長，提供了十分有利的生長條件。由於地處我國東西，南北植被的過渡地帶，這種植物種類非常繁多；又因山地高聳，植被垂直分布規律十分明顯。海拔1000米以下，主要有油桐、杜仲、烏柏、核桃等副熱帶經濟林；1000—1700米，為常綠和落葉闊葉林帶，代表樹種有泡桐、檢皮櫟、茅栗等。1700—2200米為針葉，落葉闊葉混交林帶，以華山鬆，銳齒鬆、山毛櫸等為主；2200米以上，則是以冷杉為主的針葉林帶，冷杉是神農架主要樹主之一，樹幹高直，材質好。神農架植物種屬達2000餘種，其中珍貴植物30餘種，有“綠色寶庫”之稱。林區有優質的楠木、木質堅硬的馬鈴光、樹冠覆蓋麵積達一畝多的刺揪、質地柔軟的泡桐、生長快速的華山鬆、用於雕刻的黃楊木等。主峰東南13公裏的千家坪，生長著大量孑遺植物，如珙桐、水杉、水青樹、連香樹、領春木、鵝掌揪等，都是舉世聞名的第三批孑遺樹種，被譽為“活化石”。其中珙桐是世界著名的觀賞樹種，樹形端正，木材堅美，花開形如飛鴿，故有“中國鴿子樹”之美稱。
神農架擁有豐富的野生動物資源，達500餘種之多，其中20多種是列入國家保護的珍稀動物。哺乳動物種類，既有屬於東洋區係列動物群的蘇門羚、獐、麝、麂、毛冠猴、大靈貓、小靈貓、花麵狸、雲豹、金貓、鼬獾、豪豬等，又有古北區係的麅子、中華鼢鼠等。鳥類也反映了兩大區係的過渡特點，昆蟲種類更是繁多，可稱是一個天然動物園，這裏的動物最為異之外，在於金絲猴、白熊等珍稀動物。神農架是我國金絲猴重點保護區之一，而主峰近峰頂一帶的箭竹林，則是白獐、白猴、白麂、白麝、白鬆鼠、白蘇門羚、白蛇和白熊的集中區。這些白色動物引起科學界從遺傳學角度，研究動物“白變”規律的興趣，從而進一步提示神農架自然環境的特殊性。
神農架之神秘、離奇和引人入勝，更在於這一帶有關“野人”的傳聞，記載和觀察活動。“野人”的存在，至今仍屬“世界四大自然之謎”之一。在中國“野人”一說，從古代的傳說發展成為現代傳聞，不時有人報告親自遭遇這一神秘動物的情景。1976年5月14日一次遭遇後，中國科學院落組織了考察隊，探查“野人”群體生活和繁殖的環境條件，收集到“野人”的糞便、毛發等實物和腳印，但至今全世界尚未捕獲一個活的“野人”，所以還不能作為科學結論。
為滿足旅遊事業發展的需要，林區近年在幾處重點風景點建立了旅遊設施，如燕子埡已經得到開發。燕子埡位於林區北部，海拔2000餘米，山勢高峻挺拔，蒼翠如繪，山頂建築亭台，供遊人觀覽林區群峰和茫茫森林景觀。
神農架山脈位於鄂西山區，是秦巴山脈東端的崛起，自西南向東北延伸。地貌具有山川交錯、脊嶺連綿，高低懸殊的特征。境內最高海拔3105.4米，最低海拔1700米，方圓3000平方公裏，超過3000米的高峰達6座，故有華中屋脊之稱。相傳古代神農氏曾在這裏遍嚐百草，因千峰陡峭，須搭架采藥，故得“神農架”地名。近年常傳有“野人”出沒其間，再次為神農架增添了神秘的色彩。神農架有野生植物2000多種，野生動物500多種，有天然動植物園之稱。現列為國家重點自稱保護區之一，1990年被聯合國教科文組織人與生物圈計劃接納為成員。
這裏擁有世界中緯度地區唯一保持完好的亞熱帶森林生態係統，珙桐、水杉、水青樹、連香樹、領春木等，古老、特有而且珍稀。蒼勁挺拔的冷杉、古樸鬱香的岩柏、雍容華貴的梭羅、獨占一方的鐵堅杉，枝繁葉茂，遮天蔽日；金絲猴、白熊、蘇門羚、大鯢以及白鸛、白鶴、金雕等走獸飛禽出沒草叢，翔天林間。神農架區內還有眾多的奇洞、潮水河、猴子石、南埡山、小當陽等美景……一切是那樣地和諧寧靜，自在安詳……黃果樹瀑布介紹黃果樹瀑布是我國最大的瀑布，也是世界著名瀑布之一。它位於貴州省鎮寧縣城關鎮西南約15千米的白水河上，故又名白水河瀑布。黃果樹瀑布落差74米，寬81米，飛流傾泄，氣勢磅礴，十分壯觀。黃果樹瀑布的景觀，晝夜不同，四季各異。夏秋氣勢雄渾，搗金碎玉，令人心悸魄蕩而又豪情滿懷；冬春水流清澈，別有一番輕流曼舞的婀娜多姿。每當晴日當空，陽光燦爛，黃果樹瀑布宛若一條溢彩流金的銀龍，噴吐著濃濃的迷霧，在陽光的照射下，虹霓隱現，縹縹緲緲，似實如虛，神奇美妙。瀑布背後橫貫著一條百米溶洞，飛瀑如銀白色的帷簾懸掛在洞外，故稱“水簾洞”。置身幽暗的洞中，透過水簾，漫天傾潑的瀑布，帶著巨大的水流動能，發出轟轟的如雷巨響，震得地顫穀搖，展示出大自然的一種無敵的力量與氣勢，大量的水煙雲霧，使峽穀上下一片迷蒙，如幻景一般。