自然保护区以碧塔海为中心，东、南、北三面与中甸县洛吉乡相邻，西部与大中甸乡接壤，南北长约60公里，东西宽约14公里，总面积1418公顷。保护区内海拔最高点为“弥里塘”，海拔4159.1米，最低点为洛吉乡的“河岔沟”，海拔3180米。
保护区属亚温带气候，秋冬长而春夏短。年平均气温5.4℃，最热月份（7月）月均气温13.2℃，最冷月（1月）月均气温-3.8℃。 保护区内的植被以长苞冷杉为主，其次，根据不同的海拔及阴阳坡，分布着杜鹃、箭竹、苔藓、忍冬、云杉、高山松、高山栎、短刺栎、红杉、红桦、山杨、白桦等，从草甸和水生植物上看，主要为蒿草草甸，水生植被主要为香满群落、光叶眼子菜群落、狐尾群落、梅花藻群落等。
在自然保护区内还有许多珍禽异兽。主要有国家一级一类保护动物黑颈鹤，二类保护动物弥猴、猞猁、云豹、金猫、黑麂、马麂、毛冠鹿、林麝、藏马鸡、绿尾红雉等等。三类保护动物有：血雉羚。还有一部分经济动物和观赏性动物，主要是黑熊、藏鼠兔、鼯鼠、高原兔、红腹松鼠、竹鼠、绿头潜鸭、麻鸭以及具有极高观赏价值的鹦鹉和多种画眉鸟。 碧塔海鱼类资源十分丰富，被生物学家称这为“碧塔重唇鱼”的鱼属于第四纪冰川时期遗留下来的古生物，肉质细嫩，味道鲜美，是鱼类食品中的佼佼者。
