L'écozone du Bassin arctique est une véritable écozone océanique puisqu'elle ne comporte aucune portion terrestre à l'exception de la côte nord de l'île d'Ellesmere. La géographie sous-marine est dominée par le bassin Canada qui plonge à une profondeur moyenne de 3 600 mètres. Le bassin Canada s'étire de la mer de Beaufort presque jusqu'au pôle Nord, où il est limité par la crête Lomonosov, une chaîne sous-marine qui s'élève jusqu'à 1 000 mètres sous la surface de l'océan. À proximité de la marge sud de la banquise permanente, le fleuve Mackenzie déverse un volume considérable d'eau douce dans la mer de Beaufort, dans l'écozone voisine, celle de l'Archipel arctique.

Le climat est extrêmement froid et sec. En janvier, les températures quotidiennes moyennes varient de -30 °C à -35 °C. En été, la température quotidienne moyenne atteint à peine 5 °C. Les précipitations annuelles varient de 100 à 200 mm - des valeurs faibles comparées à celles enregistrées à St.John's, Terre-Neuve, la capitale canadienne des précipitations avec 1 500 mm par année. Malgré ces conditions extrêmement rigoureuses, l'Arctique canadien offre une certaine diversité de formes de vie.