Природный заповедник Джомолунгма расположен в районе гималайского пласта. Геологическая структура сложная. За исключением зоны отложений платформенного типа Низких Гималаев и субгималайской зоны отложений сивалик (южных Гималаев) третичного периода, расположенных к югу от главного Гималайского хребта. С юга на север территория заповедника поочерёдно представлена поясом кристаллических горных пород тектонической плиты Высоких Гималаев, осадочного тектонического пояса южных Тетических Гималаев и осадочного тектонического пояса северных Тетических Гималаев.

В результате сильных тектонических движений и геоморфологических процессов в Гималайском регионе сформировалась масштабная структура природного заповедника Джомолунгма. Множество геоморфологических форм с Высокими Гималайскими горами и водоразделом южного Тибета сформировали своеобразный каркас и многообразие рельефных форм, в который входят не только бассейны озер и широкие долины, а также ледники, реки, озёра, пустыни и т.д.

Природный заповедник Джомолунгма – самая высокая часть Гималайских гор, также известная как Высокие Гималаи, насчитывает пять вершин высотой более 8000 м, в том числе самая высокая вершина в мире Эверест (8844,43 м над уровнем моря), вершина Лходцзе (8501 м над уровнем моря), пятая по высоте вершина Макалу (8407 м над уровнем моря), шестая по высоте вершина Чо-Ойю (8153 м над уровнем моря), четырнадцатая по высоте вершина Шишабангма (8012 м над уровнем моря) и минимальная высота на уровнем моря находится в ущелье Чэньтан, около 1440 м. Благодаря вертикальному диапазону более 7000 м природный заповедник представлен природными поясами от зон средней высоты до чрезвычайно высоких гор. Естественные экологические элементы тропиков, субтропиков, умеренных зон и чрезвычайно высоких гор. Здесь зафиксированы самая высокая в мире горная вершина и наибольшая относительная разница горных высот с самым большим биоразнообразием в мире. Гора Джомолунгма, известная как «Третий полюс мира», имеет важное значение для научных исследований в области защиты глобальной экологии и биоразнообразия.

Уникальная циркуляция атмосферы и особые характеристики топографической структуры плато привели к появлению разных видов климатических зон и разнообразных климатических поясов в природном заповеднике Джомолунгма. Среди них на поверхности плато, на северном склоне Гималаев (то есть в большинстве районов заповедника), например, в городе Сигер уезда Тингри среднегодовая температура составляет 2,1°С, а среднесуточная температура > 0°С. Сумма активных температур за данный период не превыщает 1000 – 1500°С, максимальная температура составляет 24,8°С, минимальная температура – -46,4°С. Безморозный период равен 100 – 120 дням, годовое количество солнечных часов – 3323. Среднегодовое количество осадков составляет 270,5 мм, но испарение значительно превышает количество осадков – 2479,5 мм. В основном период осадков приходится на июль-сентябрь. Климатические условия на северном участке горы Джомолунгма затрудняют выживание животных, поэтому представители фауны относительно немногочисленны и уникальны, но популяции часто бывают большими.

Южный склон Гималаев, долины и низовья горного хребта имеют тёплый и влажный климат со среднегодовой температурой 7-UTC, безморозным периодом от 150 до 250 дней и среднесуточной температурой >5°С. Сумма активных температур за данный период составляет 2100 – 3400°С. Поскольку поток тёплого и влажного воздуха с Индийского океана ослабевает с востока на запад, на западе долин рек Янцзы и Хуанхэ в уезде Гьиронг и Джунгарской долине, годовое количество осадков снижается до 1000- 1500 мм. Снег выпадает с ноября по март следующего года, что влияет на повышение влажности. Благодаря таким климатическим условиям среднегорный пояс южного участка природного заповедника Джомолунгма представлен разнообразными видами, но численность популяций относительно небольшая.