Тундра простирается вдоль всего побережья Северного Ледовитого океана, южнее арктической зоны. В тундре чуть теплее, чем в арктической пустыне. Но так же, как и в арктических пустынях, здесь дуют сильные ветра, холодно зимой и летом. Зимой наступает полярная ночь, а летом полярный день. Зима продолжается до 8 месяцев в году, температура опускается до –52 °C. Только 4 месяца приходится на весну, осень и лето. В конце сентября в тундре уже наступает зима. Но и летом бывают заморозки, может внезапно выпасть снег. Максимальная температура в июле не поднимается выше +10 °C. Толщина снежного покрова, который защищает растения зимой от низкой температуры и сильных ветров, достигает полуметра. Высота растения часто определяется его толщиной (мощью). Климат тундры изменяется с севера на юг и с запада на восток. Чем севернее, тем холоднее и беднее растительность. На западе сильно сказывается влияние Атла́нтики, вследствие этого здесь более влажный климат. За Колымо́й на климат оказывает влияние Тихий океан, поэтому там зимы менее суровы, с более мощным снежным покровом.
Из-за суровых климатических условий грунт в тундре проморожен на очень большую глубину – до нескольких сотен метров. Это явление называется вечной мерзлото́й. За короткое лето оттаивает только её самый верхний слой. Благодаря таянию вечной мерзлоты́ и слабому испарению на поверхности тундры образуются многочисленные озёра и болота. Из-за низкой температуры в почве затруднены процессы разложения, а избыточная влага создаёт заболоченность. В почвах тундры мало питательных веществ, она имеет кислую реакцию, в ней много мелких и больших камней, большое количество органических веществ и железа. Из-за вечной мерзлоты на участках с избыточным увлажнением (торфяные болота) часто образуется сеть морозобо́йных трещин, разделяющая поверхность на правильные многоугольники (полиго́ны). Такие типы тундр называются полигона́льными.
В отличие от зоны арктических пустынь, вся тундра покрыта сплошным ковром растительности. Это связано с тем, что лето здесь более продолжительное (в среднем 1,5-2 месяца) и тёплое (средняя температура июля до +10 °С). Поэтому самый поверхностный слой почвы немного оттаивает, позволяя растениям более эффективно усваивать влагу.
Тундровые растения низкорослые, приземистые, для многих кустарничков характе́рны стелющиеся и подушковидные формы роста. Основная и преобладающая растительность тундры – мхи и лишайники. Мхи влияют на температуру почвы и глубину оттаивания её весной. По типу растительности выделяют тундры лишайниковые, моховые, кустарничковые, пуши́цево-осоко́вые и др.
С севера на юг тундры подразделяются на субарктические и арктические. В субарктических тундрах, где средняя температура июля будет не меньше +6 °С, можно встретить кустарничковые ивы и полярные низкорослые берёзки, цветковые растения – багу́льник, дриаду, различные бобо́вые и злаки. В конце лета в тундре созревают ягоды морошки, голуби́ки, ворони́ки, брусни́ки. Кустарники редко вырастают в таких условиях выше 1 м. Древесная растительность не может расти в тундре из-за близкого залегания вечной мерзлоты и сильных ветров. Арктическая тундра расположена севернее. Здесь становится холоднее, и основу растительного покрова будут составлять мхи, пуши́ца, лисохво́ст. Растительность поселяется по ложби́нкам, которые окружают безжизненные участки каменистого грунта.
Условия жизни животных в тундре можно с полной уверенностью назвать экстремальными. Длинная полярная ночь с низкой температурой, ураганные ветра, вечная мерзлота – не все виды животных могут выжить в таких условиях. Многие животные активны только несколько летних месяцев, а больше половины года находятся в состоянии анабио́за (все насекомые), спячки (многие грызуны) или мигрируют в более тёплые места (птицы и копытные). На зиму остаются только белые куропа́тки, полярные со́вы, ле́мминги, волки.
Удивительный грызун ле́мминг способен пережить без ущерба для здоровья суровую зиму тундры. За короткое лето он накапливает до 10 % подкожного жира. Зимой в поисках корма лемминг проделывает ходы под снегом и поедает наземные части растений. У копытного ле́мминга зимой когти третьего и четвёртого пальцев разрастаются в мощные ви́льчатые «копытца». Ими зверёк легко прокапывает зимние подснежные и подстилочные ходы. Зимой ле́мминги питаются листьями, побегами и корой различных кустарников (полярной ивы, карликовой берёзки), а летом разнообразят свой рацион ягодами, грибами, лишайниками. За лето они успевают принести два-три, а иногда и четыре помёта по пять-шесть детёнышей в каждом. При недостатке корма они совершают миграции на большие расстояния. От чи́сленности ле́мминга зависит жизнь многих хищников, для которых он является основной пищей. Если ле́ммингов мало, то полярная сова весной даже не откладывает яйца. Песе́ц совершает кочёвки до лесотундры и тайги в поисках грызунов.
Нигде нет такого разнообразия водоплавающих птиц, как в тундре. Для тундры характерны малый, или тундро́вый, лебедь, белоло́бый гусь и писку́лька, чёрная, краснозо́бая и канадская каза́рки. Гуси кормятся молодыми побегами трав, листьями кустарничков, ягодами и семенами, водорослями. Типичные обитатели тундры – мелкие птицы из семейства овся́нковых: пу́ночка и лапла́ндский подоро́жник. Летом они питаются и выкармливают птенцо́в главным образом насекомыми, а зимой кормятся семенами трав. В тундре обитает множество разнообразных кулико́ в. Наиболее характерны ржа́нки, камнеша́рка, песочники (более 25 видов), турухтан, куличок-лопатень, бекасови́дные верете́нники, плаву́нчики. Все кулики́ питаются животными кормами: они поедают личинок и взрослых насекомых, пауков, моллюсков, червей, мелких ракообразных. Характерный обитатель тундры – длиннохво́стый помо́рник. Помо́рники питаются ле́ммингами, разоряют гнёзда, поедая яйца и птенцов, отбирают добычу у чаек (напав на них, преследуют до тех пор, пока те не отрыгнут пищу). Как и в арктической зоне, на скалистых морских побережьях тундровой зоны имеются большие скопления птиц на гнездо́вье – птичьи базары. Это скопления морских птиц – тонкоклю́вой и толстоклю́вой кайры, чаек и других.
Пернатые хищники тундры – белая полярная сова и каню́к-зимня́к – в основном охотятся на грызунов. Тундро́вый волк обладает более пышным и светлым, чем у остальных подвидов, мехом. Он охотится на северных оленей, поедает грызунов, ловит плохо летающих гусей в состоянии ли́ньки. Стада дикого северного оленя весной кочуют к побережью Северного Ледовитого океана, а осенью возвращаются в лесотундру и северную тайгу. Вслед за ними кочует и волк.
В тундре практически нет репти́лий и амфи́бий (лягушек, змей и ящериц), они здесь не живут, так как не выдерживают сурового климата. Амфи́бии – сибирский углозу́б и травяна́я лягушка – появляются только на самом юге тундро́вой зоны.
В тундре очень много кровососущих насекомых (гну́са): комаров, мошек и слепней. Кроме того, на оленях паразитируют носогло́точные и подко́жные оводы.
Южнее тундры начинается зона лесотундры. Эту зону учёные считают переходной от тундры к тайге. В лесотундре более тёплое, чем в тундре, лето и не такие сильные ветра. Климат лесотундровой зоны чуть мягче, чем в тундре, что позволяет расти здесь древесным породам. Но сомкнутого покрова – леса – на всей территории этой зоны деревья образовать ещё не могут. Здесь сочетаются чахлые редколесья из ли́ственницы, ели, берёзы вдоль рек и на водоразделах, а также участки кустарниковой тундры на открытых пространствах. У деревьев поверхностная корневая система, они невысокие и медленно растут, часто стелются по земле и имеют искривлённый ствол. Продвижение леса с юга на север ограничено холодным климатом и деятельностью человека (лесные пожары и вырубки). Короткий период тепла и света, иссушающее действие ветров – причины, снижающие рост и замедляющие развитие деревьев. В лесотундре есть вечная мерзлота. Холодный период продолжается от 180 до 240 дней. Средняя температура января от –10 до –30 °C. Большую площадь лесотундры занимают торфяные болота.
Растительность лесотундры более разнообразна. На склонах речных долин летом цветут лютики, яркие жарки́ – купа́льницы и душистая валериа́на. Здесь растёт голуби́ка, черни́ка, клю́ква, моро́шка, княжени́ка и брусни́ка. Луга и речные долины в тёплое время служат прекрасным пастбищем для диких северных оленей. Зимой северные олени держатся на малоснежных территориях, где они могут легко добраться до я́геля.