Природная зональность — одна из основных географических закономерностей. Крупнейший немецкий естествоиспытатель Александр Гумбольдт, проанализировав изменения климата и растительности, установил, что между ними существует очень тесная связь, а климатические зоны являются одновременно и зонами растительности. В. В. Докучаев доказал, что зональность является всеобщим законом природы. Именно с зональностью связано существование крупных природно-территориальных комплексов (ПТК), или природных (естественноисторических — по В.В. Докучаеву) зон. Каждая из них характеризуется определенным соотношением тепла и влаги, играющими ведущую роль в формировании почвенно-растительного покрова.
На территории России наблюдается смена (с севера на юг) следующих природных зон: арктических пустынь, тундр, лесотундр, тайги, смешанных и широколиственных лесов, лесостепей, степей, полупустынь. Почти все зоны тянутся с запада на восток на тысячи километров, и тем не менее они на всем протяжении сохраняют общие черты, обусловленные господствующими климатическими условиями, степенью увлажнения, типами почв, характером растительного покрова. Сходство прослеживается и в поверхностных водах, и в современных рельефообразующих процессах. Большой вклад в изучение природных зон внес академик Л.С. Берг.
Зона арктических пустынь расположена на островах Северного Ледовитого океана и на крайнем севере полуострова Таймыр. Значительная часть поверхности покрыта льдами; зима долгая и суровая, лето короткое и холодное. Средняя температура самого теплого месяца близка к нулю (менее +4 °С). В таких условиях снег летом не успевает везде растаять. Формируются ледники. Большие площади заняты каменными россыпями. Почвы почти не развиты. Растительность на свободной от снега и льда поверхности не образует сомкнутого покрова. Это холодные пустыни. Среди растений господствуют мхи и лишайники. Цветковые растения представлены небольшим числом видов и встречаются редко. Из животных преобладают те, которых кормит море: птицы и белые медведи. На скалистых берегах летом размещаются шумные птичьи базары.
Зона тундр занимает побережье морей Северного Ледовитого океана от западной границы страны до Берингова пролива, что составляет почти 1/6 часть территории России. Тундры местами доходят до Северного полярного круга. Наибольшей протяженности (с севера на юг) зона достигает в Западной и Средней Сибири. По сравнению с арктическими пустынями лето в тундре теплее, но зима долгая и холодная. Средняя температура июля составляет +5 . +10 °С. Южная граница зоны почти совпадает с изотермой июля +10 °С. Осадков выпадает мало — 200—300 мм в год. Но при недостатке тепла испарение невелико, поэтому увлажнение избыточное (К > 1,5). Почти повсеместно распространена многолетняя мерзлота, которая оттаивает летом всего на несколько десятков сантиметров. В местах более глубокого ее протаивания образуются неглубокие котловины, которые заполняются водой. Не просачиваясь в мерзлый грунт, влага остается на поверхности. Тундра буквально усеяна неглубокими и небольшими озерами. Велик и речной сток. Реки в летнее время многоводны.
Почвы зоны маломощные, тундрово-глеевые, господствует тундровая растительность из мхов, лишайников и низкорослых кустарников. В безлесии тундры повинны не только холода и вечная мерзлота, но и сильные ветры. Зона тундры со скудными запасами тепла, многолетней мерзлотой, мохово-лишайниковыми и кустарничковыми сообществами — это районы оленеводства. Здесь добывают песца. В тундровых озерах много рыбы.
Зона лесотундр неширокой полосой протянулась вдоль южной границы тундровой зоны. Средняя температура июля составляет +10 . +14 °С, годовая сумма осадков — 300— 400 мм. Осадков выпадает значительно больше, чем может испариться, поэтому лесотундра — одна из наиболее заболоченных природных зон. В питании рек преобладают талые снеговые воды. Половодье на реках бывает в начале лета, когда тают снега. Лесотундра — переходная зона от тундры к тайге. Для нее характерно сочетание тундровых и лесных сообществ растений и животных, а также почв.
Разнообразие лесов России. Леса — это и глухомань ельников, и величие дубрав, и пропитанные солнцем сосновые боры, и белоствольные березняки. Леса распространены в двух природных зонах: в зоне тайги и в зоне смешанных и широколиственных лесов.
Зона тайги — самая большая по площади природная зона России. В разных ее районах неодинаковы многие природные условия — общая суровость климата, степень увлажнения, горный или равнинный рельеф, количество солнечных дней, разнообразие почв. Поэтому различны и преобладающие в тайге виды хвойных деревьев, что, в свою очередь, изменяет и внешний облик тайги. Темнохвойные елово-пихтовые леса преобладают в европейской части зоны и в Западной Сибири, где к ним присоединяются кедровники. Большая часть Средней и Восточной Сибири покрыта лиственничными лесами. Повсюду на песчаных и щебнистых почвах произрастают сосновые леса. Совсем особый характер у лесов дальневосточного Приморья, где на хребте Сихотэ-Алинь к хвойным — елям и пихтам — присоединяются такие южные виды, как амурский бархат, пробковый дуб и др. Главнейшее богатство тайги — лес. На тайгу приходится 50% запасов древесины России. Гидроэнергетические ресурсы составляют более 50% ресурсов страны. Добыча ценной пушнины почти полностью приходится также на таежную зону.