백두산 일대는 식물보호구역으로 면적 약 140㎢로 양강도 삼지연군에 위치한다. 북한에서 가장 큰 보호구로 1959년 백두산 자연보호구로 지정, 1989년 국제생물권보호구로 등록되었으며, 다양하고 특이한 식물상과 동물상이 있다. 백두산 동쪽 삼지연(三池淵, 둘레 2㎞, 깊이 3m)은 한반도에서 가장 추운 지대로 연평균기온은 -0.6℃, 1월평균 최저기온은 -26.2℃이다. 일대는 높이 1,500m, 반경 30㎞의 광대한 평탄면(平坦面)을 이루고 있어 예로부터 천리천평(千里千坪)이라 일컬어 왔으며 대표적인 용암대지의 지역이다. 철따라 많은 물새들과 동물들이 찾아들어와 백두산 일대에서 생육하고 있어 사람들에게 감동과 아름다움을 더 해준다. 백두산 일대 원시림지대, 초원지대, 떨기나무림, 넓은잎나무가 무성한 산림지대와 호수, 저수지, 강하천들에는 여름철 많은 새들이 찾아들어 새끼를 친다. 새우는 소리가 고요한 산촌지역에 밤 정서를 경이롭게 하며, 봄과 가을에는 우리에게 잘 알려지지 않은 반달오리, 알락오리 등 10여종의 오리들이 호수와 강에서 날아다니며 백두산 일대의 아름다운 경치를 북돋아준다. 고요한 백두산간지에는 노루, 사슴, 누렁이의 무리가 뛰놀고 멧닭, 꿩 등이 여기저기서 쌍을 찾는 소리까지 인간의 육감을 자극 한다   

 백두산 일대 낮은 지대로부터 산림한계선을 지나 높은 지대와 백두 산정을 넘어 천지호반에 이르기까지 갖가지 아름다운 나비류와 50여 종의 잠자리, 벌류 가운데서 밀원식물을 찾아 나는 꿀벌류 20여 종이 있다. 많은 나비들 가운데서도 특별히 크고 아름다운 노랑범나비, 범나비, 검은 범나비, 산검은범나비가 백두산의 풍경과 잘 어울리며, 은왕잠자리, 고추잠자리, 메고추잠자리, 누런고추잠자리, 밤색이마고추잠자리, 호박벌, 큰호박벌 등은 식물들과 공생하며 백두산을 더 아름답게 하고 있다. 백두산 일대 하늘을 떠도는 소리개, 검독수리 그리고 백두산 천지,장군봉, 소백산, 간백산, 포태산, 압록 강변과 두만강변의 하늘을 뒤덮는 칼새와 후리새의 무리, 삼지연과 산촌마을의 하늘을 나는 제비, 붉은허리제비 등도 서식하고 있다.

   수목한계선인 해발고도 2,000m대에 있는 초본식물대에는 큰금매화·애기금매화·각씨투구꽃·등의 관목이 섞여 자란다. 그 위에는 구름국화·바위구절초·씨범꼬리·하늘매발톱 등의 전형적인 고산초본식물이 자란다. 수목한계선을 지나면 넓은 초원이 펼쳐지는데 이곳에는 만병초를 비롯하여 백두산부채붓꽃·백두산들쭉(천연기념물 461)·백두산진달래등 키가 작거나 누운 형태의 고산식물들이 자란다. 또 탄화목들을 볼 수 있는데 이것은 이곳에서 자라던 나무들이 화산이 분출할 때 파묻히면서 타버린 것이다. 백두산의 기후는 수직적인 변화가 크기 때문에 식생의 차이도 뚜렷하고 종류도 다양하다. 대체로 이 지역에 살고 있는 식물의 종류는 1,400여종, 동물의 종류는 400여 종이나 된다.

  식생을 고도별로 보면 높이 500∼1,050m 지대는 낙엽송·가문비나무·사시나무 등 침엽수와 자작나무·황철나무·분비나무 등 활엽수가 함께 혼재하는 혼합림지대이다. 높이 1,750m까지는 침엽수림지대로 침엽수의 원시림이 큰 바다를 이루고 있다. 높이 2,100m까지는 관목림지대(灌木林地帶)로 여름 최고기온이 10℃를 넘지 못하고 토양이 척박한 데다 바람이 강하기 때문에 이런 환경에 적응하는 이깔나무 등이 주요 수종을 이룬다. 높이 2,100m 이상은 동토지대(凍土地帶)로 겨울 기온이 －45℃ 미만이며 연중 300일 이상 흐린 날이 계속되고 강풍이 불기 때문에 백두산에 올라가서 천지를 한번 볼 수 있는 것은 행운 중에 행운이다. 수목의 성장은 어려우며 털 진달래·풍모버섯·바위솔·둥근잎버드나무 등 이런 환경에 적응한 식물들이 자생하는 이른바 한대림지대이다. 이 지대에 자생하는 식물종류는 총 170여 종에 이르며 3분의1이 전형적인 북극식물이라 한다.