En versant sud de la haute Maurienne, le massif du Mont Cenis jouxte à l’ouest sans solution de continuité celui du Thabor, et se raccorde au nord à la Vanoise par une imposante chaîne de sommets dépassant 3600 m d’altitude.
Constitutif des Alpes internes (ou « Alpes grées »), il se situe à la charnière des Alpes du nord et du sud. Formant frontière avec l’Italie, il constitue également la ligne de partage des eaux entre les bassins du Rhône et du Po, sur lequel le territoire français vient d’ailleurs mordre quelque peu sur le plateau même du Mont Cenis. C’est une zone de passage ancestrale entre les deux versants de la chaîne.
Le relief a été profondément modelé par les glaciers, dont une quinzaine émaillent encore le massif.
Le climat local est un « climat d’abri », lumineux et relativement sec, fortement influencé par l’effet de fœhn (baptisé localement « Lombarde »).
Le massif est connu de longue date des botanistes, et présente un grand intérêt biologique en raison de sa richesse en espèces « arctico-alpines » ; inféodées aux climats froids, elles se sont réfugiées en altitude à l’issue des glaciations. C’est le cas de gazons à composition floristique typique dans certains marais calcaires d’altitude (Laîche bicolore, Kobrésie simple, Laîche maritime, Jonc arctique…), mais aussi d’autres plantes comme la Tofieldie naine. Une nouvelle espèce décrite dans les régions boréales mais inconnue jusqu'à présent dans les Alpes a d'ailleurs été identifiée en 2004 seulement dans la Combe de Cléry : la Laîche des glaciers (Carex glacialis).
Beaucoup de plantes alpines ont été décrites pour la première fois au Mont Cenis et lui doivent leur nom (Campanule du Mont Cenis, Koelérie du Mont Cenis, Violette du Mont Cenis…).
La richesse du massif en espèces endémiques propres aux Alpes occidentales (Alysson Alpestre), internes (Violette du Mont Cenis, Saxifrage de Vaud, Primevère du Piémont) ou méridionales (Achillée erba-rotta, Dauphinelle douteuse…) est également connue. C’est notamment pourquoi le massif a la réputation de conserver la flore la plus remarquable de Rhône-Alpes. Enfin, d’autres espèces parviennent ici en limite extrême d’une aire de répartition centrée sur les Alpes italiennes (Valériane celte, Silène du Valais, Séneçon de Haller, Saxifrage tronquée, Saponaire jaune, Cardamine à feuilles d’asaret…).
Le massif accueille également une faune (ongulés, grands rapaces, galliformes…) très représentative de la haute montagne. De plus, l’originalité biogéographique du Mont Cenis ne concerne pas que la flore, mais également l’entomofaune ; plusieurs espèces de coléoptères ont par exemple une aire française circonscrite à ce seul secteur.
Le zonage de type II souligne les multiples interactions existant au sein de cet ensemble naturel exceptionnel, dont les échantillons les plus représentatifs en terme d’habitats ou d’espèces remarquables sont retranscrits par un fort pourcentage de zones de type I (hautes vallées, cirques glaciaires…).
Le zonage de type II englobe les zones abiotiques naturelles, permanentes ou transitoires de haute montagne, ou les éboulis instables correspondant à des milieux faiblement perturbés
Il souligne particulièrement les fonctionnalités naturelles liées à la préservation des populations animales ou végétales :
- en tant que zone d’alimentation ou de reproduction pour de multiples espèces, dont celles précédemment citées, ainsi que d’autres exigeant un large domaine vital (Bouquetin des Alpes, Aigle royal, Loup…) ;
- à travers les connections multiples existant avec d’autres massifs voisins (Aiguilles d’Arves et Mont Thabor, Vanoise, Alpes piémontaises…).
L’ensemble présente par ailleurs un évident intérêt paysager (l’ensemble est cité comme exceptionnel dans l’inventaire régional des paysages).
Cet intérêt est tout autant géologique, phytogéographique et même historique dans cette zone d’échanges et de passage ancestrale.