La menor densidad de la capa atmosférica, común de las grandes altitudes, permite una mayor intensidad en la radiación ultravioleta y simultáneamente una mayor disiación de la energía luminica, especialmente la infrarroja, que es la principal contribución en calor para el planeta. Esto provoca, por ejemplo, que la piel humana al descubierto se quema muy fácilmente y a la vez el clima sea generalmente frío, especialmente en las madrugadas.
En general, la flora y la fauna de los páramos se ha adaptado a la estacionalidad diaria, al frío, a la baja presión atmosférica y a la escasa disponibilidad de agua. Aunque en muchos de los páramos hay abundante agua, ésta no está siempre en condiciones aprovechables por los seres vivos dada su muy baja temperatura (se ha dicho que el páramo es un “desierto fisiológico”).
Los suelos de los páramos son en buena parte de origen glaciar y volcánico reciente y muchos de ellos están aún en plena formación. Su estructura especial se debe a una combinación de materia orgánica, que se descompone muy lentamente en el clima frío, con la ceniza volcánica. Esta estructura es la base para el servicio ambiental fundamental del páramo: el almacenamiento y distribución de agua limpia y constante a los sitios bajos, donde se usa para riego, agua potable e hidroelectricidad. La importancia de estos suelos y la de la vegetación que lo protege, así como de su fragilidad, son temas que han empezado a ser tratados desde varios puntos de vista y convierten al páramo en un ecosistema particularmente frágil y estratégico. En algunos lugares los suelos parameros pueden alcanzar varios metros de espesor.A pesar de que normalmente las alturas de las montañas tienen una diversidad escasa frente a ecosistemas más bajos, el páramo tiene una cantidad sorprendente de especies, muchas de ellas endémicas. Son especialmente diversos los grupos de plantas, aves y mamíferos. Un fenómeno interesante y preocupante es la disminución o desaparición de muchas poblaciones y especies de anfibios, aparentemente debida al calentamiento global
su flora se caracteriza por que sus plantas presentan una serie de adaptaciones que les permiten sobrevivir en un ambiente bastante hostil. Muchas tienen pelos que guardan el calor y hojas duras que evitan que se pierda agua por evapotranspiración. En general son especímenes achaparrados para protegerse del frío y el viento, aunque los frailejones (Espeletia y géneros afines) y las achupallas (Puya), a más de algunas especies de árboles, pueden alcanzar varios metros de alto. En algunos casos las adaptaciones pueden ser muy sofisticadas; en otros están prácticamente ausentes y estas especies deben aprovechar los microclimas generados por el resto de la vegetación.
Las familias de plantas más importantes son las Asteráceas (que incluyen a los frailejones), las Orquidáceas y las Poáceas o gramíneas. La especie posiblemente más ampliamente distribuida, la paja Calamagrostis intermedia, pertenece a esta última. Otras familias importantes son Apiáceas, Blecnáceas, Brasicáceas, Bromeliáceas, Campanuláceas, Ciperáceas, Dicranáceas, Driopteridáceas, Ericáceas, Eriocauláceas, Escrofulariáceas, Gentianáceas, Haloragáceas, Hipericáceas, Juncáceas, Lentibulariáceas, Licopodiáceas, Lobeliáceas, Loganiáceas, Melastomatáceas, Onagráceas, Plantagináceas, Rosáceas, Rubiáceas, Solanáceas, Violáceas y Valerianáceas. A pesar de que los árboles son en general escasos, se pueden encontrar bosquetes hasta por sobre los 4.000 metros de yahuales o queñoas (Polylepis spp.) y otras especies arbóreas como el quishuar (Buddleja incana). En toda la extensión de los páramos en Suramérica hay más de 4.000 especies de plantas, con un 60% de endemismo ecosistémico. Algunas de ellas se han convertido en alimento común de las poblaciones humanas altoandinas, especialmente el melloco o ulluco (Ullucus tuberosus), la oca (Oxalis tuberosa) y la mashua (Tropaeolum tuberosum).
su fauna es caracterizada porque sus animales también presentan importantes adaptaciones para guardar el calor, como pelajes densos y colores oscuros. Las adaptaciones etológicas también son comunes.Algunos animales propios (no necesariamente exclusivos) de los páramos son el oso de anteojos (Tremarctos ornatus), el lobo o zorro de páramo (Pseudalopex culpaeus), el conejo (Sylvilagus brasiliensis), el gato de páramo (Felis colocolo), el venado de cola blanca (Odocoileus virginianus), varias especies de roedores, el cóndor (Vultur gryphus) y varias especies de águilas, gaviotas, patos, búhos y colibríes. El sapo llamado en el Ecuador "jambato" (Atelopus ignescens) era muy abundante hasta hace pocos años pero a la fecha se puede decir que está totalmente extinto. El género de lagartijas Stenocercus es uno de los pocos representantes de los reptiles. La fauna acuática tampoco es muy diversa e incluye a las preñadillas (Astroblepus). La fauna de invertebrados aún no es bien conocida en toda la extensión de los páramos.