Государственный природный заповедник «Магаданский» состоит из четырех кластеров: Кава-Челомджинского (624 456 га), Ольского (103 425 га), Ямского (38 096 га), Сеймчанского (117 839 га). Все кластеры находятся на большом удалении друг от друга, труднодоступны, на их территории нет населенных пунктов и транспортных путей. Каждый кластер имеет свои отличительные черты в рельефе, климатических условиях, составе флоры и фауны.

Территория заповедника расположена в зоне умеренного и субполярного климата, характеризующегося длинной холодной зимой и коротким прохладным летом. Вегетационный период недостаточно обеспечен теплом, типичны летние заморозки и неравномерное увлажнение.

В заповеднике представлены все ландшафтно-растительные группы юга Магаданской области. Кава-Челомджинский кластер, кроме своей обширной территории и огромного разнообразия типов растительности, уникален по видовому составу и типологии водно-болотных комплексов. Ольский кластер имеет одну из богатейших специфических флор северного Дальнего Востока с большим количеством эндемиков различных флористических регионов и реликтовых растений. Полуостров является местом пересечения миграционных путей арктических и арктико-альпийских видов на юг, а также маршрутов перемещения дальневосточных видов на север. Сеймчанский кластер — единственный континентальный кластер со сложной структурой поймы и богатой и разнообразной водно-болотной и пойменной растительностью.

В реках и озерах заповедника встречаются 32 вида рыб. Орнитофауна заповедника включает 173 вида, 150 из которых гнездятся на территории заповедника, остальные являются перелетными. В заповеднике зарегистрировано 40 видов наземных и 8 видов морских млекопитающих.

На территории Магаданского заповедника расположено репродуктивное лежбище сивуча (морской лев), занесенного в Красную книгу России. Среди птиц, занесенных в Красную книгу РФ обитают белоплечий орлан, чирок — клоктун, малый тундровый лебедь, скопа, беркут, орлан-белохвост, сапсан, кроншнеп дальневосточный, филин обыкновенный и рыбный филин.