Область располагается на крайнем юге страны и в виде недлинной, но широкой полосы охватывает бассейны верхней Маи, Юдомы и Аллах-Юня. Ее окружают различные по своей природе территории: Охотское побережье, горы Верхоянской системы и равнины бассейна Алдана. В связи с этим для области характерно сложное переплетение элементов ландшафтов, свойственных соседним территориям.
Западная половина области имеет сложное геологическое строение и сильно пересеченный, преимущественно среднегорный, рельеф. Поднимающиеся здесь хребты (Сетте-Дабан, Улахан-Бом, Скалистый) протягиваются параллельно один другому с севера на юг. Они располагаются в пределах Сетте-Дабанского антиклинория, сложенного нижнепалеозойскими и пермскими отложениями и сформировавшегося в первые фазы эпохи мезозойской складчатости. Наиболее высокие массивы Сетте-Дабана поднимаются на севере выше 1500—1800 м (высшая точка — в верховьях реки Онелло — 2102 м), понижаясь затем к югу и западу, в сторону долин Маи и Алдана, где высоты междуречных пространств всего 500—600 м. Хребты расчленены густой сетью глубоких эрозионных долин, в низовьях обычно значительно расширяющихся.
Восточная половина области лежит в пределах Южно-Верхоянского синклинория, сложенного преимущественно верхнепермскими отложениями. Встречаются также терригенные породы триаса, вулканогенные меловые отложения и гранитные интрузии, с которыми связаны месторождения золота. В северных и западных районах располагающегося здесь Юдомо-Майского нагорья преобладают сильно расчлененные массивы средневысотных гор, вершины которых достигают 1500—1800 м (наиболее высокая из них — гора Шпиль-Тарбаганнах). На востоке и юге, в бассейне верхней Маи, нагорье намного ниже (средние высоты — 700—800 м).
Климат области суровый, резко континентальный. Однако зимние температуры здесь несколько выше, чем в соседней Верхоянской области (средняя января —34, —43°, наиболее сильные морозы —58,—62°). Теплее здесь и лето: средняя температура июля на дне речных долин достигает 16—18°; в горах, однако, холоднее. Осадков выпадает от 250 до 500—800 мм; основная масса их приходится на вторую половину лета.
Среди почв преобладают горно-таежные карбонатные, а в долинах Маи и Аллах-Юня — подзолистые длительно сезонномерзлотные. Значительная часть области занята тайгой. Наиболее пониженные приалданские участки покрыты среднетаежными кустарничковыми и травяно-кустарничковыми лиственничными лесами борового тина, багульниково-моховыми лиственничниками и сосновыми борами.
Выше 450—500 м эти леса сменяются среднегорной тайгой, доходящей до 900—1000 м. Здесь наиболее обычны зеленомошные и сфагновые лиственничники с подлеском из ерников. Местами в тайге встречается аянская ель и каменная береза.
Наиболее высокие участки лесного пояса заняты подгольцовыми редкостойными лиственничными лесами, с разреженным и низкорослым древостоем и почти сплошным мохово-лишайниковым покровом. Горные тундры и заросли кедрового стланика характерны только для северных районов, где они занимают самые высокие вершины.
В области расположены богатые золотоносные районы и крупные горнопромышленные рабочие поселки (Аллах-Юнь, Золотой, Ыныкчанский и др.). Климатические условия позволяют выращивать здесь картофель, овощи и некоторые зерновые культуры (овес, ячмень). Местные жители занимаются также разведением молочного скота.
