Desde el punto de vista biológico, es una de las regiones más importantes del país, ya que presenta un gradiente de ambientes que va desde los muy húmedos como el manglar, hasta los secos estacionales como la selva baja.

Además, esta región mantiene una alta diversidad de especies y una de las mayores concentraciones de taxa endémicos del país. La Reserva de Chamela-Cuixmala es la primera específicamente diseñada para proteger las selvas caducifolias del occidente de México.

El clima es cálido-subhúmedo de menor humedad, que se caracteriza por una temperatura media anual de 24.

9°C y una marcada estacionalidad, con periodos de lluvias (julio-octubre) y de secas (noviembre-junio) bien definidos. La precipitación promedio anual es de 748 mm en Chamela (Bullock, 1986) y 782 mm en Cuixmala. Más del 80% de la precipitación se presenta de julio a noviembre.

La reserva está ubicada en la región neotropical, al noroeste de la provincia fisiográfica denominada Planicie Costera Suroccidental y en la subprovincia Sierras de la Costa de Jalisco y Colima.

Su relieve está dominado por lomeríos y por una planicie aluvial en las márgenes del río Cuitzmala, en la que se encuentra un sistema de canales, lagunas y zonas pantanosas.

La reserva se localiza en la cuenca del río Cuitzmala.

En general, las corrientes superficiales son escasas y existe un gran número de arroyos que llevan agua sólo durante ciertos días de la época de lluvias y durante algunos ciclones.

En la reserva se ha identificado una gran variación en las unidades edafológicas que forman un complejo de suelos entre los que destacan las siguientes unidades: regosol éutrico y luvisol crómico, que ocasionalmente se encuentra en pendientes que van de moderadas a fuertes, con mayor frecuencia en sitios planos o de pendiente suave.

El relieve geológico del área es extremadamente complejo y determinado por procesos endógenos y exógenos.

Las unidades estratigráficas que afloran en la reserva están compuestas por rocas sedimentarias, volcánicas, plutónicas y volcano-sedimentarias que datan del Mesozoico y del Cenozoico. Las unidades mesozoicas pertenecen al Cretácico y están constituidas por rocas calcáreas, ácidas y granito, que a menudo se intercalan formando secuencias volcano-sedimentarias.

La reserva protege ambientes acuáticos y terrestres, en los que se han identificado ocho tipos de vegetación (Ceballos y Miranda, 1986; Castillo y Gómez-Pompa, 1991; Ceballos, 1991; Ceballos et al.

, 1994). En la planicie costera del río Cuitzmala, de aproximadamente 800 ha, se presentan numerosos tipos de vegetación como manglar, manzanillera, vegetación ribereña, carrizal, vegetación acuática, vegetación de dunas costeras y pastizales. En los lomeríos domina la selva baja caducifolia, aunque existen otros tipos de vegetación más localizados, como es la selva mediana subcaducifolia.