Полярно-тундровая зона расположена вдоль побережья Северного Ледовитого океана от Кольского полуострова до Камчатки.
Южная граница её проходит через Кольский полуостров, нижнее течение рек Оби, Лены и Колымы, а также через Чукотский полуостров. Общая площадь зоны составляет 30,4% территории холодного пояса, средняя лесистость 6,4%. Биологическая продуктивность очень низкая — биоклиматический потенциал составляет менее 0,40.
Биоклиматический потенциал — условный показатель продуктивности растений в зависимости от обеспеченности теплом и влагой. При оптимальном увлажнении он изменяется от 1 на севере нашей страны до 5 на юге. В природно-сельскохозяйственном районировании принята следующая шкала биологической продуктивности по биоклиматическому потенциалу: очень низкая (<0,8); низкая (0,8-1,2); пониженная (1,2-1,6); средняя (1,6-2,2); повышенная (2,2-2,8); высокая (2,8-3,4); очень высокая (>3,4).
Рельеф здесь представлен в основном плоскими приморскими низменностями, но местами встречаются и возвышенные участки, которые образованы плотными коренными породами. Эта зона отличается избыточным увлажнением и не обеспечена теплом. Количество дней со среднесуточной температурой воздуха выше +10°С колеблется от 0 до 30—40, а сумма температур за это время менее 400°С. Годовое количество осадков составляет 150—400 мм, но из-за низкой испаряемости баланс влаги в этой зоне положительный и коэффициент увлажнения превышает 1,33.
Коэффициент увлажнения — показатель, характеризующий отношение годовой суммы осадков к испаряемости.
Из-за недостаточного испарения и вечной мерзлоты почвы полярно-тундровой зоны сильно переувлажнены, оголены и содержат мало гумуса. Сельскохозяйственные угодья занимают всего лишь 0,03%. В их структуре на пашню приходится 6,0%, на сенокосы — 53,0% и на пастбища — 41,0%. Из-за суровых климатических условий возможность развития сельского хозяйства в тундре очень ограничена. Только в южной части возле крупных хозяйственных и культурных центров имеется овощеводство в закрытом грунте и молочное скотоводство, частично удовлетворяющие потребности населения в свежих овощах и молоке. Поэтому здесь требуется очень активный поиск видов, сортов и гибридов растений, которые были бы хорошо приспособлены к суровым условиям, а также разработка специальных агроприемов их возделывания. С учетом местных традиций значительно больше внимания должно уделяться развитию оленеводства, рыболовства и охотничьего промысла. Полярно-тундровая зона делится на четыре провинции: Европейская; Северосибирская; Восточносибирская; Чукотско-Анадырская. В связи с тем, что сельским хозяйством в них занимаются очень мало, то отдельная характеристика каждой не приводится.