ในทางกายภาพแล้ว พาลีอาร์กติกเป็นเขตชีวภาพที่มีขนาดใหญ่ที่สุด ซึ่งกินอาณาบริเวณภาคนิเวศยุโรป ทวีปเอเชียที่อยู่เหนือตีนเทือกเขาหิมาลัย แอฟริกาเหนือ ทางตอนเหนือและตอนกลางของคาบสมุทรอาหรับ
เขตชีวภาพพาลีอาร์กติกกินพื้นที่ภาคนิเวศเขตหนาวและเขตอบอุ่นเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งลากผ่านยูเรเชียจากยุโรปตะวันตกไปจนถึงทะเลแบริง
เขตยูโร-ไซบีเรียนซึ่งมีภูมิอากาศหนาวและอบอุ่นนี้เป็นเขตทางนิเวศวิทยาขนาดใหญ่ที่สุดของพาลีอาร์กติก ซึ่งไล่ตั้งแต่ทุนดราทางปลายสุดด้านเหนือของรัสเซียและสแกนดิเนเวียไปจนถึงไทกาอันกว้างใหญ่ ซึ่งเป็นป่าสนเขาเขตหนาวซึ่งพบในภาคพื้นทวีป ทางใต้ของไทกานั้นเป็นแถบป่าไม้ใบกว้างเขตอบอุ่น ป่าผสม และป่าสนเขาเขตอบอุ่น เขตยูโร-ไซบีเรียนอันกว้างใหญ่นี้มีความโดดเด่นตรงที่พบสปีชีส์พืชและสัตว์จำนวนมากร่วมกัน และมีความใกล้เคียงกันมากกับเขตอบอุ่นและเขตหนาวของภาคนิเวศเนียอาร์กติกของทวีปอเมริกาเหนือ ยูเรเซียและทวีปอเมริกาเหนือมักจะเชื่อมถึงกันโดยสะพานบกแบริง และมีสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมและนกประจำภูมิภาคที่คล้ายคลึงกันมาก โดยสปีชีส์ในยูเรเซียกำลังอพยพเข้าสู่อเมริกาเหนือ และสปีชีส์ในอเมริกาเหนืออพยพเข้าสู่ยูเรเซียในสัดส่วนที่น้อยกว่า นักสัตววิทยาจำนวนมากเห็นว่าพาลีอาร์กติกและเนียอาร์ติกควรจะนับรวมกันเป็นเขตชีวภาพเดียวที่เรียกว่า ฮาลอาร์กติก พาลีอาร์กติกและเนียอาร์กติกยังพบสปีชีส์พืชแบบเดียวกันเป็นจำนวนมาก
พื้นดินซึ่งติดต่อกับทะเลเมดิเตอร์เรเนียนในยุโรปใต้ แอฟริกาเหนือ และเอเชียตะวันตกเป็นที่ตั้งของภาคนิเวศลุ่มเมดิเตอร์เรเนียน ซึ่งประกอบด้วยเขตภูมิอากาศแบบเมดิเตอร์เรเนียนที่มีขนาดใหญ่ที่สุดและแตกต่างกันมากที่สุดในโลก โดยปกติแล้วสภาพอากาศไม่รุนแรงนัก ฤดูหนาวมีฝนตก และฤดูร้อนร้อนและแห้งแล้ง พื้นที่ป่าเมดิเตอร์เรเนียน ป่าไม้ และป่าละเมาะเป็นถิ่นที่อยู่ของสัตว์ประจำถิ่นถึงกว่า 13,000 ชนิด ลุ่มเมดิเตอร์เรเนียนยังเป็นหนึ่งในเขตทางนิเวศวิทยาที่ถูกคุกคามมากที่สุดในโลก โดยมีเพียง 4% ของสัตว์กินพืชดั้งเดิมเท่านั้นที่ยังคงเหลือรอด และกิจกรรมของมนุษย์ รวมไปถึงการเลี้ยงปศุสัตว์อย่างกว้างขวาง การตัดไม้ทำลายป่า และการเปลี่ยนสภาพดินไปเป็นทุ่งหญ้าเลี้ยงสัตว์ ที่ทำการเกษตร หรือเปลี่ยนเป็นเมือง ได้ลดคุณภาพของเขตทางนิเวศวิทยาดังกล่าวลงอย่างมาก
แถบทะเลทรายอันกว้างใหญ่ รวมไปถึงทะเลทรายชายฝั่งแอตแลนติก ทะเลทรายสะฮารา และทะเลทรายอาหรับ ซึ่งแยกเขตชีวภาพพาลีอาร์กติกและอโฟรทรอพปิก แผนผังดังกล่าวรวมไปถึงเขตชีวภาพทะเลทรายเหล่านี้ในเขตชีวภาพพาลีอาร์กติก
เทือกเขาคอเคซัส ซึ่งลากผ่านทะเลดำกับทะเลสาบแคสเปียน เป็นพื้นที่ที่มีป่าสนเขา ป่าใบกว้างและป่าผสมอุดมสมบูรณ์อย่างยิ่ง และรวมไปถึงป่าฝนเขตอบอุ่นของภาคนิเวศป่าผลัดใบ Euxine-Colchic ส่วนเอเชียกลางและที่ราบสูงอิหร่านเป็นทุ่งหญ้าสเต็ปแห้งแล้งและลุ่มทะเลทราย โดยมีป่าบนภูเขา ป่าไม้ และทุ่งหญ้าในภูเขาและที่ราบสูงในพื้นที่
