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阿尔金山，自然地理分区为青藏高原的一部分，水文分区属于羌塘内流区。自然环境特点是高寒，平均海拔超过4500米，有5000米以上高峰35处。最高的慕士塔格峰（意为雪山）海拔7723米，位于且末、若羌、西藏边界上。次为东南角的布喀（意为野牛）达坂，海拔6860米。
盆地底部有众多盐湖，最大的阿牙克库木湖，海拔3867米,面积510平方公里；西边的阿其克库勒湖，海拔4250米，面积350平方公里。
由于相对高差不大,地势起伏缓和，形态浑圆的低山丘陵到处可见。气候严寒、干燥、风大，盛行东南风和西北风。在干旱和大风作用下，形成大片沙漠和风蚀残丘。由于高寒，也存在大面积的多年冻土。在西起阿其克库勒湖，东至新、青边界，长约350公里,宽20～30公里范围内，还保留古喀斯特地形，在后来的寒冻和冰川作用下，具有喀斯特叠套冰川的特点，是中国罕见的自然景观。
由于高寒风大，全区不见森林,但草本植被发育，在生长期短和紫外线抑制下,具有鲜明的稀疏低矮、结构单纯的高山草原外貌。草原基本特点是：高原生态系统结构完整，接近原始自然状态，具有高原典型的生物群落。