西双版纳位于云南省的最南部边缘，约当北纬21°09`-22°36`, 东经99°58-101°50`E之间，总面积19690平方公里。西双版纳南与老挝、缅甸接壤，西、北、东三面与滇西南山原、山地相连，属于横断山系南端无量山脉和怒山山脉的余脉。西双版纳地区在自然地理上是热带生物区系向亚热带生物区系的一个过渡地带(生态交错区, Ecotone)， 在历史地理上是古南大陆与古北大陆的一个融合地带。贯穿西双版纳的澜沧江被认为是一条古南大陆(冈瓦那古陆)与古北大陆(劳亚大陆)的缝线, 使该地区在植被地理和生物地理上十分重要而特殊。
西双版纳的气候属于西部型季风气候。其特点是干、湿季节变化特别明显。 以勐腊县为例: 年均温21°Ｃ, >10°Ｃ积温7639°Ｃ，最热月均温24.6°Ｃ, 最冷月均温15.2°Ｃ；年降雨量1531.9 mm，干季(11-4月)降雨282 mm，湿季(5-10月)降雨1250 mm，相对湿度80%。年温差小，日温差大，干湿季变化十分明显。
由于西双版纳地处热带北缘山地，河谷盆地的平均海拔都在500m以上，它与同纬度的大陆东南亚其它地区相比，热量偏低，日温差大。然而， 该地区特殊的地形地貌，造成气候的立体分异相当大，其东、北、西三面高，在一定和程度上阻挡了西北方来的冷气流，使得最冷月均温并不低(为15.5°Ｃ)，弥补了积温的不足；低山沟谷及低丘上，冬季有浓雾，日雾露水量平均0.1-0.3 mm，最高1mm，加上土壤的湿润，又弥补了降水的不足。因而在该地区的低山沟谷及低丘上，形成了热带湿润气候，具有热带雨林发育。热带雨林虽能存在，但本区在海拔，热量及降水上均处于热带雨林的极限，其热带雨林与本区的其他植被形成交错和过渡，表现为与热带半常绿季节林和热带山地的常绿阔叶林镶嵌的分布格局。
世界上与西双版纳同样纬度的地区，基本上都被稀树草原和荒漠所占据，即所谓“回归沙漠带”，然而, 西双版纳这片神秘的绿洲，象一颗璀璨的绿宝石镶嵌在这条“回归沙漠带”上。
由于西双版纳地区纬度偏北(已接近北回归线)和海拔偏高，加上早第三纪处于干旱环境，长期以来许多外国专家都断定这里没有真正的热带雨林。我国老一辈科学家经过艰苦考察，发现西双版纳确实有热带雨林，它们集中分布在勐腊县低海拔盆地的低丘、沟谷及山坡下部。这类热带森林植物种类组成极其丰富，层次结构复杂，上层乔木高达50-60米，林内常见大板根、老茎生花现象，附生植物、木质大藤本十分丰富，在结构上具有典型热带雨林的特征，它们不仅是真正的热带雨林，而且发育典型。 这是由于喜马拉雅山对北方冷空气的阻挡, 在西双版纳的低谷畦地形成了湿热的气候, 从而滋生了繁茂的热带雨林。这样的条件是在晚第三纪当喜马拉雅山隆升到一定高度，东亚季风气候形成以后才具备的。特殊的地理和地史背景也造就了西双版纳十分丰富的动、植物资资源。据考察，西双版纳估计仅种子植物就有4000种以上，占全国种子植物总数的1／6，云南被称为植物王国，而西双版纳则是植物王国的王冠。
西双版纳历来被视为秘境, 特别是西双版纳的热带雨林更是为学者和好奇的游客想往。 这也许是十七世纪欧洲探险家的故事过于诱人。随着科学考察和研究的深入，西双版纳热带雨林之谜正在被揭开。
极端丰富的物种
全世界的有花植物近25万种，其中约17万种生长在热带。 大约有8万个种生长在热带美洲，4万个种生长在热带亚洲， 3万5千种在热带非洲。物种最为丰富的热带雨林里，在一公顷的林地上，几乎不能发现两株树木属于同样的物种。这正如华菜士在日记里所讲述的，一个旅行家要想在一片热带雨林里找到两株属于同种的树木简直是徒劳。
在马来西亚帕松的一个50公顷热带雨林样地里，有植物830种； 在沙拉望的一个6.6顷雨林样地里记录到胸径10厘米以上的树木711种；更有甚者，在南美洲哥斯达利加的雨林里，在100m2样地上竟有植物233种之多。这是世界上种类最丰富的植物群落。相比之下， 整个不列颠群岛仅有植物1380种；北美洲东北部亦仅有171个树种； 而整个北欧和前苏联西部仅有50个原产树种。
热带雨林的物种极端丰富，甚至植物同一个属有数以百计的种生长在一起，这是难以用达尔文式的自然选择来解释的，至今仍是个迷。
原始的多层结构
踏进西双版纳热带雨林, 那种遮天蔽日, 光线幽暗仿佛使人进入混沌开初的原古时代。由于热带地区终年高温高湿, 热带雨林长得高大茂密, 从林冠到林下树木分为多个层次, 彼此套迭, 几乎没有直射光线能到达地面, 林下十分幽暗, 阴森潮湿。热带雨林树木各种大小皆俱，高矮搭配，构成三到四个树层。第一树层高度一般都在30米以上，它们的树冠高高举出成为凌驾于下面林冠层之上的耸出巨树； 第二树层由20-30米高的大树构成，它们的树冠郁闭，是构成林冠(森林天蓬)的主要层；第三树层高10-20米，由中、小乔木构成，树木密度大； 在5-10米高度一般还有一个小树层。 树木层之下是1-5米高的幼树灌木层，热带雨林中的灌木在形态上与小树几乎分不清楚，难怪有人称它们为侏儒树。在幼树冠木层之下为通常疏密不等的草本层。
热带雨林是一种原始的植被类型，未受到地质历史时期冰川的影响。热带地区长期气候和环境的稳定，加上终年高温高湿的优越条件，森林发展非常茂盛，形成为一种高大而多层的结构。
热带雨林的乔木在形态上独特，它们长得高大细瘦，树皮色浅，薄而光滑，在接近树顶部才有分枝，构成半球形或矩圆形的树冠。它们的树皮色浅，在很多情况下是因为有一层藻类植物或地依植物附生在上面；树皮薄而光滑一方面是它不需要对抗低温和干旱，另一方面是使附生植物不易在它上面生长；而身才细瘦和高的树冠分枝是对热带雨林树木密度大和对光线竟争的一种适应。
