武夷山国家公园体制试点区位于福建省北部，周边分别与福建省武夷山市西北部、建阳市和邵武市北部、光泽县东南部、江西省铅山县南部毗邻。经国土部门确权登记，试点区总面积942.02平方公里。
武夷山国家公园主要分布了前震旦系和震旦系的变质岩系，中生代的火山岩、花岗岩和碎屑岩。
在中生代晚期，武夷山发生了强烈的火山喷发活动，继之为大规模的花岗岩侵入，已发现本区有丰富的火山机构，为典型的亚洲东部环太平洋带的构造特征。白垩纪晚期的红色砂砾岩是形成丹霞地貌的主体。
中生代的地壳运动奠定了武夷山地貌的基本骨架。告性对武夷山地貌发育也很明显，西部海拔1500m以上的山峰，基本上由坚硬的凝灰熔岩和流纹岩等构成，东部红色砂页岩地区则往往发育有较宽的谷地和盆地。所以武夷山丰富的地貌类型是地质构造、流水侵蚀、风化剥蚀、重力崩塌等综合作用的结果。
四季分明地处中亚热带，武夷山四季气温较均匀、温和湿润，年平均气温约12℃～13℃，1月均温3℃左右，极端最低气温可达-15℃，7月均温23℃～24℃；年降水量在2000毫米以上，是福建省降水量多地区。年相对湿度高达85%，雾日在100天以上。
国有土地面积282.36平方公里，占总面积比例的28.74%；集体土地面积700.23平方公里，占总面积比例71.26%，森林覆盖率达到87.86%。
武夷山国家公园属亚热带常绿阔叶林区域，中亚热带常绿阔叶林地带，浙闽山丘甜槠、木荷林区。公园内自然环境多样，发育着多种多样的植被类型，还有210.70平方公里原生性森林植被未受到人为破坏，是亚热带东部地区森林植被保存完好的区域。公园内相对海拔最高达1700米，随着海拔的递增，气温的递减和降水量的增多，植被垂直带谱明显，依次分布有针阔叶混交林，温性针叶林、中山苔藓矮曲林、中山草甸五个垂直带谱，是中国大陆东南部发育完好的垂直带谱。2007年已知植物3728种。种子植物类数量在中亚热带地区位居前列，有中国特有属27属31种，许多如银杏等为单种属孑遗植物3728种。种子植物种类数量在中亚热带地区位居前列，有中国特有属27属31种，许多如银杏等为单种属孑遗植物；截止至2007有28种珍稀濒危种列入《中国植物红皮书》，如鹅掌楸、银钟树、南方铁杉、观光木、紫茎等。武夷山兰科植物尤其丰富，已知有32属78种，宽距兰，多花宽距兰为中国新记录种，盂兰为福建省公布新记录。而蕨类就有14个，如武夷山铁角蕨、武夷蹄盖蕨、武夷耳蕨、武夷假瘤足、武夷粉背蕨、武夷凸轴蕨等以“武夷”作为种加词的就达6种之多。武夷山的古树名木具有古、大、珍、多的特点，如武夷宫880年树龄的古桂、坑上980年树龄的南方红豆杉等，具有极高的科研和保存价值。
武夷山国家公园在中国动物地理区划上属于东洋界中印亚界的华中东部丘陵平原亚区。公园内地貌复杂，生态环境类型多样，为野生动物栖息繁衍提供了理想场所，被中外生物学家誉为“蛇的王国”、“昆虫世界”、“鸟的天堂”、“世界生物模式标本的产地”、“研究亚洲两栖爬行动物的钥匙”。2007年武夷山已知的动物种类有5110种，其中：哺乳纲71种，鸟纲256种，鱼纲40种，两栖纲35种，爬行纲73种，昆虫已定名4635种（其中有700余个新种，20种中国新记录）。在动物种类中尤以两栖、爬行类和昆类分布众多而著名于世，中外生物学家把武夷山称为“研究两栖、爬行动物的钥匙”、“鸟类天堂”、“蛇的王国”、“昆虫世界”。到2011年已列入国际《濒危物种国际贸易公约》（CITES）的动物有46种，黑麂、金铁豺、黄腹角雉等11种列入一级保护。属中日、中澳候鸟保护协定保护的种类有97种。中国特有野生动物49种，崇安髭蟾（角怪）、崇安地蜥、崇安斜鳞蛇、挂墩鸦雀更为武夷山所特有。
武夷山国家公园拥有丰富的水生生物资源，包括浮游藻类、浮游动物、底栖动物、鱼类和水生动物等。其中，高等水生植物共计42科51属139种，浮游动物67种，鱼类22科56属104种，以及中华鳖、大鲵等水生动物。
武夷山是座历史文化名山。早在新石器时期，古越人就已在此繁衍生息。如今悬崖绝壁上遗留的“架壑船”和“虹桥板”，就是古越人特有的葬俗。西汉时，汉武帝曾遣使者到武夷山用干鱼祭祀武夷君。唐代，唐玄宗大封天下名山大川，武夷山也受到封表，并刻石记载。还明令保护山林，不准砍伐。唐末五代初，杜光庭在《洞天福地记》里，把武夷山列为天下三十六洞天之一，称之为“第十六升真元化洞天”。宋绍圣二年（1095年），祷雨获应，又封武夷君为显道真人。
从历史和科学的角度看，武夷山具有突出、普遍价值，不仅能为已消逝的古文明和文化传统提供独特的见证，而且与理学思想文明有着直接的、实质性的联系，符合世界文化遗产第3、5标准。大自然赐予了武夷山独特和优越的自然环境，吸引了历代高人雅士、文臣武将在山中或游览、或隐居、或著述、或授徒，前赴后继，你来我往。自然山水陶冶了人们的性情，启迪了人们的智慧，人类的活动传播，发展了武夷山，为自然山水增辉添彩。先民的智慧，文士的驻足在九曲溪两岸留下众多的文化遗存：有高悬崖壁数千年不朽的架壑船棺18处；有朱熹、游酢、熊禾、蔡元定等鸿儒大雅的书院遗址35处；有堪称为中国古书法艺术宝库的历代摩崖石刻450多方，其中有古代官府和乡民保护武夷山水和动植物的禁令13方；有僧道的宫观寺庙及遗址60余处。
武夷山是三教名山。自秦汉以来，武夷山就为羽流禅家栖息之地，留下了不少宫观、道院和庵堂故址。武夷山还曾是儒家学者倡道讲学之地。
