Лето на Алтае значительно прохладнее и короче, чем на соседних равнинах. В закрытых межгорных долинах и на высоких плато в июле возможны ночные заморозки, падение температуры До -5°С, снегопады и образование льда на озерах и болотах.
Средняя температура июля в предгорьях доходит до 19°С, а на высоте 2000 м 8-10°С. На некоторых хребтах уже на высоте 2300 м проходит снеговая линия.
В Северо-Западном и Северном Алтае преобладает пасмурная и дождливая погода, поэтому процесс прогревания ослаблен. Средняя температура июля 18,4°С. Максимальная температура достигает в Чемале 37,5° С. В межгорных котловинах Центрального Алтая в связи с большой высотой территории пасмурно и дождливо, а засушливая погода бывает редко. Эти равнины достаточно увлажнены и имеют среднюю температуру июля 15,8°С.
В высоких хребтах Центрального и Юго-Восточного Алтая сосредоточены крупные очаги современного оледенения. На более низких хребтах имеются отдельные ледники, например на хребтах Холзун, Курайский и др. Наибольшее количество ледников сосредоточено на Катунском хребте. Ледники спускаются по глубоким долинам до высоты 1930-1850 м.
На Алтае выделяют несколько основных типов ледников – долинные, каровые, висячие и ледники плоских вершин. Основная площадь оледенения сосредоточена на северных склонах. На северном склоне Катунского хребта площадь оледенения составляет 170 км2, а на южном – всего 62 км2. На Южно-Чуйском хребте 90% площади оледенения находится на северном склоне.
Речная сеть на Алтае хорошо развита. Реки берут начало на плоских водоразделах, часто заболоченных (истоки реки Башкауса), от краев ледников (река Катунь), из озер (река Бия). Водоразделы не всегда соответствуют наиболее высоким частям хребтов, так как многие из них перепилены реками. Примером может служить ущелье реки Аргута (приток Катуни), разделяющее Катунский и Южно-Чуйский хребты. Все реки Алтая относятся к бассейну Оби (Катунь, Бия, Чулышман и др.), и только небольшие, стекающие с восточных склонов хребтов Корбу и Абаканского принадлежат бассейну Енисея.
Основное питание рек снеговое и дождевое. Реки высокогорной части Алтая имеют снеговое и ледниковое питание. Для них характерны летнее половодье с максимумом в начале июля, низкая и длительная зимняя межень. Для рек горно-лесного пояса Алтая характерно весенне-летнее половодье (70% годового стока) с максимумом в конце мая, летние и осенние паводки, которые иногда превышают половодье. Реки зимой замерзают. Продолжительность ледостава – шесть месяцев. На быстринах течение сохраняется до середины зимы. Через незамерзающие быстрины вода выходит на поверхность льда, образуя наледи.
На Алтае много разнообразных по размерам и происхождению озер. Самое крупное из них тектоническое Телецкое озеро. Оно расположено среди хребтов на высоте 436 м над уровнем моря. Котловина его состоит из двух частей: меридиональной – южной и широтной – северной. Длина озера составляет 78 км, средняя ширина – 3,2 км. Берега почти отвесные и часто поднимаются до 2000 м. Во многих местах у берега глубины сразу опускаются до 40 м. Максимальная глубина – 325 м. По глубине Телецкое озеро занимает второе 1 место в России (после Байкала). Тектоническая котловина его обработана древним ледником. Озеро проточное: в него впадает много горных рек, но больше всего приносит воды в Чулышман. Вытекает из него река Бия и выносит основное количество поступающей воды. Температура воды на поверхности озера низкая (14-16°С), что объясняется значительной глубиной и перемешиванием воды в связи с сильной ветровой деятельностью. Над озером возникают ветры двух типов – «верховка» и «низовка». Первый дует от устья Чулышмана к истоку Бии. Это ветер типа фена: он приносит ясную и теплую погоду при низкой относительной влажности (до 30%) и при большой его силе волны достигают 1,2 м. «Низовка» дует от Бии к устью Чулышмана. Это менее постоянный ветер, с ним связано похолодание, образование туманов и обильных осадков. Озеро богато рыбой. Промысловое значение имеют телецкий сиг, сибирский хариус, окунь, щука, налим.
Флора Алтая состоит из 1840 видов. В состав ее входят высокогорные, лесные и степные формы. Известно 212 эндемичных видов, что составляет 11,5%. В северо-западных и северных предгорьях степи равнин переходят в горные степи и лесостепи. На склонах гор господствует лесной пояс, сменяющийся на наиболее высоких хребтах поясом субальпийских, альпийских лугов и горной тундрой, над которой на многих высоких вершинах располагаются ледники. В северных и западных частях Алтая границы всех поясов ниже, чем на южных и восточных. На крайнем северо-востоке горные леса Алтая сливаются с тайгой Горной Шории и Салаирского кряжа.
Степи расположены на различных высотных уровнях и в разнообразных морфологических и климатических условиях, поэтому они резко отличаются друг от друга и подраздеяются на степи холмистых предгорий и горные степи. Степи холмистых предгорий тянутся сплошной полосой по северозападным и северным предгорьям Алтая. Это разнотравно-дерновинно-злаковые и разнотравные степи, состоящие из злаков (ковыли, типчак, тонконог) и разнотравья (ветреница, герань, ирис и др.). Но с повышением предгорий и увеличением осадков появляется много кустарников жимолости, таволги, шиповника, бобовника. Под степями развиты преимущественно на лессовидных суглинках обыкновенные черноземы и горные черноземы. В лесостепи в них вкраплены горные лесные серые почвы. Степи используют как пастбища, но часть их распахана.
Горные степи встречаются отдельными пятнами по долинам, котловинам и плато. Климат их отличается большей континентальностью: в связи с застоем холодного воздуха зимой температура очень низкая, лето теплое и влажное. Существенно влияют на облик степей и материнские породы: преобладают флювиогляциальные и озерные отложения. Дождевые воды быстро проникают в более глубокие горизонты, и степь остается сухой. Поэтому там развивается ксерофитная растительность на южных черноземах и каштановых почвах, а местами и на солончаках. В степях появляются субальпийские луговые виды, например эдельвейсы, астрагалы и остролодочники.
В юго-восточной части Алтая на высотах 1500-2200 м развиты высокогорные степи. Под сильно разреженным травянистым покровом формируются бурые и каштановые карбонатные почвы, и даже солончаки (на поймах Чуйской степи). Растительный покров образован галечниковым ковылем, астрагалом, остролодочниками, караганой и др. Наиболее низкие степи распаханы под зерновые культуры.
Леса Алтая образованы в основной хвойными породами: лиственницей, елью, сосной, пихтой и кедром. Наиболее распространена лиственница, которая занимает почти все склоны гор в центральных районах Алтая, часто поднимаясь до верхней границы лесов, где вместе с кедром образует лиственнично-кедровые леса. Иногда лиственница спускается по долинам рек в лесостепь и степь. Выше 700 м в лесном поясе господствуют светлые лиственничные леса. Они имеют парковый характер: деревья растут разреженно, солнечные лучи проникают свободно. Поэтому в этих лесах обильный травяной покров, состоящий из ирисов, огоньков, анемон и многих других растений. Сосна растет в предгорьях и поднимается по склонам до высоты 700 м.
В краевых частях гор склоны покрыты осиново-пихтовыми лесами, так называемой черневой тайгой. В верхних частях лесного пояса встречаются кедровые леса. Кедр поднимается по склонам гор часто выше других хвойных деревьев, образуя верхнюю границу лесного пояса.
Под лесами развиты разнообразные горно-таежные подзолистые, горные бурые лесные и серые лесные почвы. Лесной пояс по направлению с севера на юг и с запада на восток в связи с убыванием осадков и увеличением сухости воздуха сокращается и поднимается в горы. Верхняя граница лесов в Северо-Западном Алтае находится на высоте 1700-1800 м, в Центральном Алтае – 2000 м, на юге и востоке – 2300-2400 м. Наиболее высоко леса поднимаются в Чуйских хребтах, до 2300-2465 м. У верхней границы леса среди отдельных деревьев распространены кустарниковые заросли из карликовой березы с примесью можжевеловых стланцев, ивняков, жимолости, красной смородины. Заросли кустарников чередуются с высокотравьем. Высота растений злаково-разнотравных субальпийских лугов достигает 1 м. Луговые растения – это злаки (ежа, овес, мятлик) и крупнолистные двудольные (горец, зонтичные). Их сменяют низкотравные альпийские луга, травы которых отличаются крупными и ярко окрашенными цветками: сибирский водосбор с синими цветками, огоньки, или жарки, оранжевого цвета, анютины глазки от желтого до темно-синего цвета, белые анемоны, маки, лютики, горечавки с густо-синими бокалообразными цветками. Под субальпийскими лугами образуются слабо гуму-сированные дерново- или скрытоподзолистые почвы, а под альпийскими лугами – горно-луговые почвы. Субальпийские и альпийские луга доходят до 2800-3000 м. Эти богатые луга используют как горные пастбища.
Над альпийскими лугами поднимаются горные тундры, которые граничат с вечными снегами и ледниками. Для тундр характерно чередование щебнистого или каменистого грунта, лишенного почвенного слоя, и пониженных участков с суглинистым грунтом, на котором растут низкорослая березка и ива сизая. Поверхность их покрыта сплошным моховым ковром. Среди мхов и лишайников распространены изредка цветковые растения. Дриадовые тундры располагаются в местах, где ветры слабее и зимой скапливается больше снега.
Животный мир Алтая также разнообразен. В зоогеографическом отношении резко выделяется его юго-восточная часть, которую относят к Центрально-Азиатской подобласти. В высокогорных степях (Чуйская, Курайская, плоскогорье Укок) фауна в отличие от остальной части Алтая имеет монгольские черты. Из млекопитающих здесь обитают антилопа дзерен, горный баран (архар), снежный барс, или ирбис, тушканчик-прыгун, монгольский сурок, даурская и монгольская пищухи; из птиц изредка встречаются индийский гусь, монгольский мохноногий канюк, монгольская дрофа, саджа. Архар, дзерен, ирбис и дрофа внесены в Красные книги. Алтайский горный баран в начале XIX века, был всюду в Алтайско-Саянской стране. В настоящее время он стал редкостью, находится под угрозой исчезновения и обитает в альпийских кобрезиевых лугах и горной тундре хребтов Сайлюгем, Чихачева (это северный предел его ареала).