位於中亞東南部，地跨蘇聯塔吉克加盟共和國的戈爾諾·巴塔克自治省，中國新疆維吾爾自治區西南部和阿富汗的東北部，是地球上兩條巨大山帶（阿爾卑斯-喜馬拉雅山帶和帕米爾-楚科奇山帶）的山結，天山、昆侖山、喀喇昆侖山和興都庫什山交匯於此。“帕米爾”系塔吉克語，“世界屋脊”之意（見彩圖）。
帕米爾高原
高高原海拔4000～7700米，擁有許多高峰，如中國境內的公格爾山（7719米）和慕士塔格山（7546米），蘇聯境內的共產主義峰（7495米）和列寧峰（7134米）。
高山峻嶺交錯，地形結構以近緯向的山地為主，並與經向山地相結合，地形與構造一致，主要呈線性特點，沒有封閉的內陸盆地。帕米爾現在的高度是新構造運動強烈隆起形成的，在新第三紀的3000萬年中，升高瞭3400米，而在近100萬年中又升高瞭700米，老第三紀沉積在山麓下的巖層，現已升高5公裡。由於經受最大最快的隆起，常有強烈地震發生，由地震引起的山崩有時形成新的湖泊，如塌陷的薩烈茲湖就是1911年的大山崩形成的。在薩烈茲湖西北，南北走向的科學院山是東西帕米爾的分界。東帕米爾的地形按絕對高度（5000～6000米）屬於高山，但山脈的相對高度一般不超過1000～1500米，山體渾圓，山脈被寬淺的河谷分割，在海拔4000～5000米高處有冰磧平原和荒漠平原。西帕米爾主要是強烈切割的高山地形，山脈的相對高度為2000～3500米，河谷窄而深，山脊高出谷底達3000～4000米，具有永久積雪和冰川的阿爾卑斯型山脈與深邃的峽谷交錯分佈，各種冰川地形廣泛發育。
帕米爾高原是現代冰川作用的一個強大中心，這裡約有1000多條山地冰川，覆蓋面積近1萬平方公裡。雪線高度在西帕米爾為4000～4400米，東部可達5000～5500米。科學院山脈的費德欽科冰川，長77公裡，面積907平方公裡，是世界最大的山地冰川之一。山地冰川使一些荒漠河流得到水源。喀拉湖位於帕米爾北部，湖面海拔3954米，是世界高湖和內陸鹽湖之一。
屬嚴寒的強烈大陸性高山氣候，特別是東帕米爾的大陸性更為顯著，這裡冬季漫長（10月至翌年4月），在海拔3600米左右，1月平均氣溫-17.8℃，絕對最低氣溫-50℃，佈侖戈爾1953年曾低達 -53.3℃，7月平均氣溫13.9℃，最高不超過20℃，背陰處氣溫明顯低於向陽處，且分佈著永凍的鹽化土。東帕米爾因有高山阻擋西來的濕潤氣流，年降水量僅75～100毫米，在喀拉湖盆地更少至30毫米。西帕米爾多東西向並行山脈，山高谷深，氣候的垂直變化很大。來自大西洋的濕潤氣團遇到山脈的阻擋，沿坡上升而冷卻，在2000～3000米以上的地帶，凝成濃霧，並有大量降水，高山的迎風坡年降水量可達1000毫米，而谷地僅100～200毫米。在海拔2100米處1月平均氣溫-7.4℃，7月平均氣溫22.5℃。
自然景觀具有垂直地帶性差異和東西差異，主要由於高原地形的垂直差異和東西地形差異以及降水量從西向東顯著減少而形成的。高原的基帶屬於荒漠帶，地表主要是裸露的石質荒漠和冰磧物。西帕米爾由於相對高差大和降水較多，植被較東帕米爾發育，垂直自然帶結構也很明顯，高原下部和山谷中是以蒿類和鹽木為主的荒漠群落；3200～3600米為多刺墊狀植物群落（如多刺紫雲英）；3600～3800米為棱狐茅、針茅草原地帶；3800～4300米發育著高山寒漠植物；以上為高山永久積雪帶，沿西帕米爾的河谷，還生長有柳、楊、樺和沙棘屬薔薇屬組成的灌叢，有灌溉條件的地方，還可栽培葡萄、蘋果和杏樹。東帕米爾則主要是高山寒漠景觀，沒有喬木植被，僅在谷底、盆地及幹燥的山坡生長著優若屬的矮小灌木、刺雪屬和棘豆屬的一些墊狀植物，在較濕潤的谷底生長有苔草和蒿草。礦藏有鉬、鎢、稀有金屬、水晶和雲母礦等。內陸湖和稀疏的小塊草場，適於繁殖耐寒的犛牛，半灌木的優若可用為燃料，這裡有地勢最高的牧場、農田和居民點，並有公路與鄰近地區相通。帕米爾是中國傳統稱為蔥嶺的一部分，著名的絲綢之路通過這裡。帕米爾地區人口約9.8萬，90％以上是塔吉克人，住在西部，講伊朗語，為什葉派穆斯林；東部主要是吉爾吉斯人，講土耳其語，為遜尼派穆斯林。居民主要從事農牧業，有小水電站和采礦場。