เป็นเทือกเขาสูงสลับซับซ้อนวางตัวในแนวเหนือใต้ คล้ายรูปตัว T ตัวเขียนใหญ่ในภาษาอังกฤษ ระดับความสูงของพื้นที่ประมาณ 300 - 1,752 เมตร จากระดับน้ำทะเล มียอดเขาที่สูงที่สุด คือ ยอดดอยจี๋ มีความสูงจากระดับน้ำทะเล 1,752 เมตร เป็นพื้นที่ต้นกำเนิดของลุ่มน้ำถึงสามลุ่มน้ำด้วยกัน คือ ลุ่มน้ำยมตอนบน ลุ่มน้ำยาวตอนบน และลุ่มน้ำลาว ซึ่งเป็นต้นกำเนิดของลำน้ำสายหลักของประเทศ คือ ลำน้ำยม และ ลำน้ำน่าน อันเป็นแม่น้ำสำคัญสายหลัก ในการประกอบอาชีพเกษตรของราษฎรริมสองลำน้ำ

เป็นแบบมรสุมเขตร้อน โดยได้รับอิทธิพลจาก ลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ ในช่วงฤดูฝน และลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ ในช่วงฤดูหนาว ภูมิอากาศแบ่งออกเป็น 3 ฤดู คือ ฤดูร้อน ตั้งแต่เดือนมีนาคม-เมษายน ฤดูฝนตั้งแต่เดือนพฤษภาคม-ตุลาคม และฤดูหนาวตั้งแต่เดือนพฤศจิกายน-กุมภาพันธ์ อุณหภูมิเฉลี่ยต่ำสุดต่อปีประมาณ 8 องศาเซลเซียส อุณหภูมิเฉลี่ยสูงสุดต่อปีประมาณ 41 องศาเซลเซียส ปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยต่อปีประมาณ 1,211 มิลลิเมตร

สภาพป่าประกอบด้วย ป่าดิบเขา พันธุ์ไม้ที่สำคัญได้แก่ ไม้ก่อชนิดต่าง ๆ พญาไม้ พญาเสือโคร่ง มะขามป้อมดง สนสามพันปี อบเชย กฤษณา ไม้พื้นล่างได้แก่ มอส เฟินชนิดต่างๆ ป่าดิบชื้น พันธุ์ไม้ที่สำคัญได้แก่ ยาง กระบาก สมพง ลำพูป่า กระทุ่ม พืชพื้นล่างได้แก่ กูดต้น กูดพร้าว เอื้องกุหลาบพวง เป็นต้น ป่าดิบแล้ง พันธุ์ไม้ที่สำคัญได้แก่ ยางแดง ยางขาว ตะเคียน ตะแบก มะม่วงป่า พืชพื้นล่างได้แก่ ไผ่ หวาย เฟิน ปาล์ม ต๋าว เป็นต้น ป่าเบญจพรรณ พันธุ์ไม้ที่สำคัญได้แก่ มะค่าโมง สมอภิเพก ตะคร้อ เสี้ยว ดอกขาว พืชพื้นล่างได้แก่ หญ้าแฝก หญ้าคมบาง และพืชในวงศ์ ขิง ข่า เป็นต้น

จากการสำรวจพบว่าสัตว์ป่าส่วนใหญ่เป็นสัตว์ที่เลี้ยงลูกด้วยนมซึ่งมีตั้งแต่ขนาดกลางจนถึงขนาดเล็ก สัตว์เลื้อยคลาน สัตว์ปีก ได้แก่ เสือ เลียงผา เก้ง หมูป่า กระรอก กระแต หมาไน เหยี่ยว นกขุนทอง และนกเขา เป็นต้น

เดินทางจากตัวเมืองน่านใช้เส้นทางหลวงจังหวัดหมายเลข 1080 สายน่าน-ทุ่งช้าง เมื่อถึงอำเภอท่าวังผา ระยะทางประมาณ 42 กิโลเมตร แล้วให้แยกไปทางซ้ายมือตามทางหลวงจังหวัดหมายเลข 1148 สายท่าวังผา-สองแคว ระยะทางประมาณ 33 กิโลเมตร เมื่อถึงอำเภอสองแควแล้ว ให้แยกไปตามทางซ้ายมือ ตามทางหลวงจังหวัดหมายเลข 1097 สายสองแคว-เชียงคำ ระยะทางประมาณ 38 กิโลเมตร ก็จะถึงหมู่บ้านสะเกิน ตำบลยอด อำเภอสองแคว แล้วให้แยกเข้าหมู่บ้านเลี้ยวไปทางขวามือผ่านหมู่บ้านไปอีกประมาณ 6 กิโลเมตร ก็จะถึงที่ทำการอุทยานแห่งชาติถ้ำสะเกิน