Il Parco Nazionale Gran Paradiso protegge un vastissima e suggestiva area che si estende su di una superficie di 70.000 ettari. Il territorio è caratterizzato prevalentemente da un paesaggio di tipo alpino. I gruppi montagnosi compresi nel perimetro del Parco sono stati scolpiti e modellati per millenni da grandi ghiacciai e impetuosi torrenti, sino a farne delle bellissime e verdeggianti vallate.

Nei boschi dei fondovalle gli alberi più frequenti sono i larici, gli abeti rossi, i pini cembri e più raramente l'abete bianco. Risalendo lungo i versanti delle montagne, i vasti pascoli alpini si sostituiscono ai maestosi alberi e, durante il periodo primaverile, il manto erboso delle praterie si colora di variopinti fiori. Rimontando ulteriormente i fianchi, si afferma alla vista un paesaggio di tipo roccioso e ricco di ghiacciai. Si è oramai prossimi alle cime più elevate del massiccio che svettano sino ai 4000 metri, proprio come quella del Gran Paradiso.

Il gruppo del Gran Paradiso è costituito da rocce di varia età e derivazione. In particolare vi si trova un complesso di gneiss stratificati (rocce metamorfiche derivate da graniti o da dioriti). In alcuni casi gli gneiss hanno uno spesso ricoprimento di scisti calcarei variamente metamorfosati, derivati da sedimenti marini dell'era mesozoica. Importante è anche la presenza di ricchi filoni di minerale di ferro in Val di Cogne, una realtà mineraria che ha influenzato significativamente la vita delle abitanti della valle.

Sotto il profilo naturalistico il Parco protegge vari ecosistemi comprendenti vasti ambienti acquatici, umidi, rocciosi, praterie, margine dei boschi e boschi. Tale ricchezza sotto l’aspetto paesaggistico e ambientale dà luogo ad una moltitudine di vegetazione.

Tipiche degli ambienti acquatici sono le alghe: fluttuanti sulla superficie dell'acqua come la lenticchia d'acqua o ancorate al fondo per mezzo di lunghi steli che consentono alle foglie e ai fiori di emergere dall'acqua (ranuncolo acquatico, ninfea).

Le zone umide del Parco sono presenti sul territorio in ridotte dimensioni. Perlopiù comprendono quella fascia di vegetazione compresa fra laghi e stagni (canneti) o in prossimità di torrenti alpini. Vere e proprie zone umide sono le torbiere e paludi, particolarmente fragili sotto il profilo ecologico: un mero drenaggio del terreno o una semplice captazione di una sorgente possono decretarne il prosciugamento e la relativa scomparsa di tutte le specie arboree presenti come graminacee, giunchi, carici, orchidee (Dactylorhiza majalis, D. incarnata) e piccole piante carnivore, come la pinguicola e la drosera (Pinguicula vulgaris, Drosera rotundifolia).

Uno degli ambienti più diffusi nel Parco è quello roccioso; questo habitat è caratterizzato dalla presenza di roccia e detrito in superficie con conseguente riduzione dello strato di terreno: condizioni geomorfologiche estreme per l’adattamento e la sopravvivenza di specie arboree.  

Le praterie steppiche e le zone boschive del Parco costituiscono parte del territorio compreso nel Parco. Entrambe sono caratterizzate da una florida e vigorosa vegetazione, soprattutto nel periodo tardo primaverile. I boschi coprono poco meno del 20% della superficie totale del Parco e rivestono grande importanza. L’habitat boschivo costituisce in primo luogo un sicuro riparo per gran parte delle specie animali e soprattutto, sotto il profilo ecologico, rappresenta la situazione di equilibrio a cui tende naturalmente la vegetazione. La presenza di boschi limita considerevolmente il dissesto idrogeologico (frane, valanghe, esondazioni). Il Parco protegge due grandi tipi di bosco:  quello di latifoglie e di conifere.