奇台荒漠草原类草地自然保护区为第三纪由山地径流携来的洪积物和冲积物所堆积覆盖，其上多受现在水流，尤其是风的加工所刻蚀搬运和堆积，形成面积广阔的沙丘和沙垄。其南绿是一带盐化的冲积平原，平坦而开阔；北缘受阿勒泰山回春的影响略有上升，为第三纪沉积地层的丘陵台地。

保护区草本植物有20科90多属250多种。植被构成以葫科为首，菊科、十字花科、径柳科与娱蔡科次之，余为彭科、豆科、禾本科等。区系成分中，地中海成分占11%，中亚西部成分占53%，亚洲中部成分占36%。植物区系属 ib4(b)，是我国仅有的一个温带半灌木、小乔木荒漠植被地带。植被类型属普通荒漠、包括砂质荒摸、盐生荒漠、沙砾荒漠和土质荒漠。就植物营养价值讲，黎科的驼绒葱、木地肤和菊科的冷篙是优良的伺用植物，是荒漠区很有前途、颇受欢迎的饲草，国内外都很重视;豆科植物中，甘草除饲用价值外，药用价值闻名中外.目前美国、日本等近十几个国家向中国提出签订甘草出口合同。属于国家保护植物三级有梭梭、白梭梭、胡杨。此外，还有沙质荒漠的优良牧草三叶草和沙生针茅等。

保护区中的动物种类：沙鸡、鹅喉羚、大耳猥、沙鼠、跳鼠、沙蜥、沙虎、东方沙蟒、戴胜、云雀、三趾鹬、蓝点颏、蒙古野马、野双峰驼、蒙古野驴、高鼻羚羊等。

保护区中的植物种类：小乔木白梭梭、灌木沙拐枣、半灌木陀绒藜、沙漠绢蒿、丛生禾小乔木白梭梭、灌木沙拐枣、半灌木驼绒藜、沙漠绢蒿、丛生禾草羽状三芒草白茎绢蒿、猪毛莱、木地肤、刺木蓼、角果藜、蛇麻黄等。