La ZNIEFF « Vallée de Llo « se situe à la limite sud du plateau de Cerdagne, sur la commune de Llo, et couvre une surface de 2217 hectares. Cette vallée, comme les vallées adjacentes d'Eyne à l'est et d'Err à l'ouest, fait partie du chaînon du Cambra d'Ase-Puigmal (2910 mètres) sous le pic culminant du « Puigmal de Sègre « (2843 mètres).
Orientée sud-est/nord-ouest, la vallée est drainée par le Sègre, important affluent de l'Ebre en Espagne, et s'ouvre par des gorges sur le plateau cerdan près du village de Llo (1400 mètres).
La vallée présente une succession de biotopes variés, dans les étages sub-alpins et alpins. Elle est caractérisée par une grande richesse floristique, comparable à celle de la vallée voisine d'Eyne.
Le périmètre de la ZNIEFF suit les limites naturelles de la vallée. Il est constitué par la ligne de crête culminant à plus de 2200 m et enserrant la vallée à l'ouest, au sud et à l'est. Au nord, le périmètre suit la ligne de talweg constituée par le Rec del Pastoret jusqu'au coll de Juvell, puis le Rec de la Figuera del Quer.