Почти вся континентальная территория Якутии представляет собой зону сплошной многовековой мерзлоты, которая только на крайнем юго-западе переходит в зону ее прерывистого распространения. Средняя мощность мерзлого слоя достигает 300-400 м., а в бассейне реки Вилюй – 1500м.: это максимальное промерзание горных пород на земном шаре. В горах Восточной Якутии 485 ледников общей площадью 413 кв. км. И с запасом пресной воды около 2 тыс. куб. м.
Климат резко континентальный, отличается продолжительностью зимним и коротким летним периодами. Максимальная амплитуда средних температур самого холодного месяца – января и самого теплого – июля составляет 70-750С. По абсолютной величине минимальной температуры (в восточных горных системах – котловинах, впадинах и других понижениях до минус 700С) и по ее суммарной продолжительности (от 6,5 до 9 месяцев в год) республика не имеет аналогов в Северном полушарии.
Якутия – один из наиболее речных (700 тыс. рек и речек) и озерных (свыше 800 тыс.) районов России. Общая протяжность всех ее рек составляет 2 млн. км, а их потенциальные гидроэнергоресурсы оцениваются почти в 700 млрд. кВт. Крупнейшие судоходные реки: Лена (4400 км), Вилюй (2650), Алдан (2273), Колыма (2129), Индигирка (1726), Олекма (1436), Анабар (939) и Яна (872 км).
Территория Якутии входит в пределы четырех географических зон: таежных лесов (почти 80 % площади), тундры, лесотундры и арктической пустыни. Из деревьев преобладает даурская лиственница (85 % лесной площади), также повсеместно распространены сосна, кедровый стланик, ель, береза, осина, в южных районах – кедр сибирский, в горных – душистый тополь и чозения. Эксплуатационные запасы лесных ресурсов республики оцениваются в 10,3 млрд. куб. м.
Якутия входит в таежно-тундровую зоогеографическую зону с необыкновенно богатой фауной. Здесь обитают: на островной территории – морж, нерпа, тюлень, белый медведь; на континентальной территории – лось, северный олень, кабарга, снежный баран, изюбрь, бурый медведь, волк, а также животные с ценным мехом – лисица красная, песец, соболь, горностай, колонок, американская норка и др. Охота на этих зверей всегда имела большое промысловое значение для коренных народов Якутии, а «мягкая рухлядь» начиная с XVII века в больших количествах вывозилась в Россию: сначала в форме ясака, потом – в форме государственных поставок.
В морских, речных и озерных водоемах республики насчитывается около 50 видов рыб, преобладающими из которых являются лососевые и сиговые. Территория Якутии также известна как место массового гнездования более 250 видов птиц. Среди них такие редкие птицы, как розовая чайка, белый и черный журавли, кроншнеп-малютка и кречет, занесенные в Международную Красную книгу.