Opis Pamir jest dość zwartym obszarem o powierzchni około 100 tys. km² i o przeciętnej wysokości 4000 m n.p.m. W Pamirze znajdują się liczne lodowce górskie, na czele z największym – Lodowcem Fedczenki, który jest najdłuższym lodowcem na Ziemi poza strefami polarnymi. Inwentaryzacja, przeprowadzona przez badaczy radzieckich w czasie trwania Międzynarodowego Roku Geofizycznego (1957–1958) wykazała, że na terenie Pamiru znajduje się 1179 lodowców o łącznej powierzchni 8041 km²(k): 1179 lodowców w Pamirze, w: „Poznaj Świat” R. XI, nr 2(123), luty 1963, s. 41.
Klimat Wyższe rejony Pamiru pokryte są śniegiem przez cały rok. W niżej położonych rejonach oraz w dolinach panują długie, bardzo mroźne zimy i krótkie oraz chłodne lata. Roczna suma opadów wynosi ok. 130 mm, co jest przyczyną praktycznie braku lasów.
Geologia Pamir został wypiętrzony w orogenezie alpejskiej. Wyróżnia się cztery równoleżnikowo ułożone strefy zróżnicowane stratygraficznie i tektonicznie. W jądrach antyklinoriów występują prekambryjskie gnejsy i poprzerywane intruzjami paleozoiczne skały osadowe, w strefach niecek – mezozoiczne i kenozoiczne skały osadowe. Północne rejony Pamiru stanowią obszar aktywny sejsmicznie.