Особо суровый, резко континентальный климат Сибири и северной половины Дальнего Востока служит причиной образования многолетней мерзлоты. Площадь распространения её в пределах РСФСР составляет более 10 млн. км2. Мощность мёрзлого слоя, нередко обильно насыщенного подземным льдом, достигает на С. 200—500 м, а в бассейне р. Мархи (приток Вилюя) 1500 м.
Оледенение. В арктических и высокогорных районах имеется немало ледников. Общая площадь ледниковых покровов арктических островов (Новая Земля, Северная Земля, Земля Франца-Иосифа) превышает 56 тыс. км2, а горных ледников северного склона Большого Кавказа, Алтая, Камчатки, Саян и Северо-Востока более 3500 км2. О распределении площадей оледенения в отдельных районах РСФСР см. в ст. Ледники.
Внутренние воды. В РСФСР около 120 тыс. рек длиной более 10 км. Общая протяжённость их превышает 2,3 млн. км. Большинство рек (Северная Двина, Печора, Обь с Иртышом, Енисей, Лена, Индигирка, Колыма и др.) относится к бассейну морей Северного Ледовитого океана, площадь водосбора которого составляет свыше 12,8 млн. км2 территории республики. Горы и равнины Дальнего Востока дренируются реками, стекающими в моря Тихого океана (Амур, Анадырь, Пенжина и др.). Морям Атлантического океана отдают свою воду Дон, Кубань, Нева. Волга, впадающая в Каспийское море, принадлежит к бассейну внутреннего стока. Общий объём стока всех рек около 4000 км2 в год. Большинство рек питается главным образом дождевыми и снеговыми водами. Половодье на них бывает весной или в начале лета (кроме рек юга Дальнего Востока, где оно смещается на вторую половину лета), а сток за тёплый период составляет от 65 до 100% годового. Продолжительность ледостава от 1—2 мес на реках Краснодарского края до 8 мес в северных районах Сибири.
Реки на протяжении более 400 тыс. км пригодны для судоходства или сплава леса. Их воды — основной источник водоснабжения городов и промышленных предприятий. В ряде южных районов (Северный Кавказ, Поволжье, южная часть Восточной Сибири) они используются для орошения. На долю рек РСФСР приходится около 75% потенциальных гидроэнергетических ресурсов СССР — около 320 млн. квт с возможной выработкой до 2800 млрд. квт×ч в год (из них технически возможные для использования до 1670 млрд. квт×ч). Наиболее значительными запасами гидроресурсов обладают многоводные реки Сибири — Енисей, Лена, Ангара, Обь, Иртыш, а также рр. Амур, Волга.
В РСФСР около 2 млн. пресных и солёных озёр. Самые крупные — Каспийское, Байкал, Ладожское, Онежское, Таймыр. Плотинами сооруженных крупных ГЭС созданы водохранилища — Рыбинское, Куйбышевское, Волгоградское, Камское, Красноярское, Иркутское, Братское и др.
Почвы и растительность на равнинах располагаются зонально; зоны последовательно сменяют одна другую с С. на Ю. Острова Северного Ледовитого океана и побережье полуострова Таймыр, где формируются маломощные и примитивные арктические почвы, принадлежат к зоне арктической пустыни. Растительность скудная, состоит главным образом из различных лишайников, мхов и немногих многолетних цветковых растений, образующих весьма разрежённый покров; повсюду встречаются обширные пятна грунтов. Южнее расположена тундровая зона, где преобладают кислые тундровые, обычно сильно оглеенные почвы. Растительность здесь более разнообразна. Помимо мхов и кустистых лишайников (кладонии, цетрарии), встречаются заросли низкорослых кустарников (карликовая и тощая берёзы, ивы), возрастает число видов травянистых растений (осока, пушица и др.) и ягодных кустарников (брусника, голубика). Для переходной лесотундровой зоны характерно чередование участков безлесных моховых, лишайниковых и кустарниковых тундр с редколесьями из берёзы, ели, а в Сибири — лиственницы. Почвы тундровые глеевые, слабоподзолистые или глеево-таёжно-мерзлотные.
Около 65% территории находится в пределах зоны лесов (к В. от Енисея ширина её местами доходит до 2000 км). В северной её половине — в подзоне тайги — на подзолистых почвах господствует темнохвойная тайга из ели, пихты (восток Европейской части СССР), кедра (от Урала и восточнее) и сосновые леса; к В. от Енисея, где формируются таёжно-мерзлотные почвы, — светлохвойная тайга из сибирской и даурской лиственницы, а на Дальнем Востоке в тайге преобладают аянская ель и белокорая пихта. В подзоне тайги (особенно Западной Сибири) много болот, главным образом верховых (олиготрофных); нередко заболочены и лесные массивы. Южнее тайги на Восточно-Европейской равнине протягивается подзона смешанных лесов. Здесь на дерново-подзолистых почвах — леса из хвойных пород, обычно с примесью берёзы и осины, а также дуба, клёна, липы и др. широколиственных деревьев. На юге Дальнего Востока леса этой подзоны состоят из корейского кедра, цельнолистной пихты, монгольского дуба, граба, клёнов, ильма, амурского бархата и многих др. древесных пород. Крайний Ю. лесной зоны Восточно-Европейской равнины занят подзоной широколиственных лесов, преимущественно из дуба и липы.
Лежащая южнее лесостепная зона характеризуется чередованием участков небольших лесных массивов — дубрав (на З.) или колков из берёзы и осины (на В.) на серых лесных почвах и разнотравных луговых степей на выщелоченных или типичных чернозёмах, а на недостаточно дренированных местах — заболоченных лугов и травяных болот. В степной зоне, характерной для Ю. Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин, формируются особо плодородные чернозёмы (с мощным гумусным горизонтом, содержащим от 4 до 10% гумуса) и темно-каштановые почвы. Здесь преобладают разнотравно-злаковые и злаковые (из ковылей, типчака и других дерновинных злаков) степи. Степи почти полностью распаханы. Участки степей имеются также в Восточной Сибири, где они приурочены в основном к межгорным котловинам — Минусинской, Тувинской, котловинам Южного Забайкалья. Ещё южнее, на территории Прикаспийской низменности, — участки полупустынной зоны со светло-каштановыми и бурыми почвами, встречаются солончаки. Весьма разрежённый растительный покров полупустыни состоит из полыней, сухолюбивых узколистных злаков, солянок.
Особенно разнообразны почвы и растительность горных областей, располагающиеся в виде высотных поясов. Полнее всего они представлены в высоких хребтах Кавказа, где разнотравные чернозёмные степи предгорий сменяются на высоте 600—800 м сначала дубовыми и буковыми лесами на бурых горно-лесных почвах, а затем поясом хвойных лесов. Выше верхней границы лесного пояса (2000—2200 м) на горно-луговых почвах доминируют субальпийские и альпийские луга, а самые высокие участки хребтов, где господствуют обнажённые скалы, каменные россыпи и ледники, практически лишены растительного покрова.
Проще структура высотной поясности в горах Сибири и Дальнего Востока, большая часть площади которых покрыта горно-таёжными лесами на каменистых, нередко скелетных и маломощных горно-подзолистых или бурых горно-лесных почвах. Только в наиболее высоких хребтах, выше горной тайги, располагается пояс горно-тундровой и гольцовой растительности.
Основной земледельческий массив образуют районы степной и лесостепной зон с высокоплодородными чернозёмными, лугово-чернозёмными и серыми лесными почвами. Важны для земледелия также дерново-подзолистые почвы нечернозёмной полосы.
Более 40% территории РСФСР (свыше 700 млн. га) покрыто лесами, общий запас древесины которых составляет 79 млрд. м3. Особенно большие площади занимают леса в таёжных районах Сибири, Дальнего Востока и С. Европейской части, где преобладают хвойные леса — лиственничные, сосновые, еловые, кедровые, пихтовые. Ценны ресурсы дикорастущих пищевых (ягоды, орехи, грибы), лекарственных и технических растений.
Животный мир. Вся территория РСФСР относится к Палеарктической зоогеографической области. Распределение животных тесно связано с географическими зонами. Для зон арктической пустыни и тундры характерны песец, лемминги, северный олень, полярная сова, тундреная куропатка. В лесной зоне, особенно в подзоне тайги, являющейся основным районом промысловой охоты и заготовки пушнины, обитают лось, бурый медведь, рысь, соболь, лисица, белка, бурундук, заяц-беляк; в Восточной Сибири, помимо перечисленных, — марал, кабарга, колонок, а на юге Дальнего Востока — уссурийский тигр, чёрный медведь, харза, енотовидная собака, горал, кабан; из птиц в лесах особенно типичны глухарь, тетерев, рябчик, дятлы. В лесостепной и степной зонах преобладают мелкие грызуны — полёвки, суслики, тушканчики, хомяки, сурок, а из птиц — дрофа, орлы, стрепет и др.