Хребет Заилийский Алатау является одной из крайних северных дуг горной системы Тянь-Шаня. Он расположен на 43° с.ш., в пределах 75-78° в.д., частично в Казахстане, Киргизии, Китае. Хребет начинается на западе в пределах р. Чу и простирается на 280 км  на восток до р. Чилик. К северу от осевого гребня хребта склоны полого спускаются к впадине р. Или и равнинам Казахстана, на юге хребет отделен от Кунгей Алатау продольными межгорными долинами двух рек – Чилик и Чонкемин. В области их истоков хребты соединяются через Чилико-Кеминский горный узел. Преобладающие высоты — 4000—4600 м, высшая точка — пик Талгар (4973—4979 м)[3]. На северном склоне расположен Ледник Городецкого. Наиболее высокая часть Заилийского Алатау в окрестности пика Талгар между истоками реки Талгар, верховьем реки Чилик и Чилико-Кеминским горным узлом называется Талгарским массивом

Река Чу

Каньон реки Чилик

Климат резко континентальный. В предгорьях осадков немного, до высоты 2500 м их количество растет до 1200 мм/год, далее, к гляциально-нивальной зоне осадки стабилизируются на уровне 900-1000 мм. Осадки выпадают летом, зимой всего 30-35%. На высотах свыше 2500 м летом могут выпадать твердые осадки, выше 3900 м круглогодично отрицательные температуры.

Оледенение

Всего на 2008 год насчитывается 441 ледник общей площадью 171 км² и объемом в 6,9 км³. Встречаются практически все морфологические типы ледников. Самый крупный - сложнодолинный ледник Корженевского, его площадь 38 км². Ледники достаточно сильно заморенены.

Пик Комсомол

В Заилийском Алатау расположен один из опорных ледников Всемирной службы мониторинга ледников — Центральный Туюксуйский (Туюксу). На леднике Туюксу (3,3 км²) имеется самый длинный на территории бывшего СССР масс-балансовый ряд. Так же проводится мониторинг теплового баланса ледника и скоростей его движения (20-50, до 90 м/год).

Ледник Корженевского

Оледенение хребта, следуя тренду всего северного полушария, начиная с конца стадии Фернау (середина XIX века) и по настоящее время сокращается. С конца 1950-х годов скорости деградации возросли, за последние 60 лет оледенение сократилось на 41%.

Ледник Богатырь

Ледник Туюксу

Пик Талгар

Пик Актау

Пик Металлург

Обсерватория Ассы-Тургень

Животный и растительный мир

Сухие степи сменяются с высотой кустарниково-степной растительностью и лесами (яблоня, осина, выше — ель тянь-шанская). В пригребневой зоне около 460 ледников общей площадью более 490 км². На северном склоне располагается знаменитый Алматинский заповедник, преобразованный в 1996 году в Иле-Алатауский национальный парк. Водятся: Тянь-шаньский бурый медведь, снежный барс, горный козёл, улар, кеклики.

В 1971 году на склонах Заилийского Алатау обнаружены уникальные для Средней Азии заросли зонтичного растения Асафетида (лат. Ferula assa-foetida), из смолы которого делают специю асафетиду. В 1989—1990 годах в результате проводимой милицией кампанией по борьбе с «дикими наркотическими насаждениями» значительная часть растений была уничтожена — сожжена, вытоптана, срезана с дёрном бульдозерами, несмотря на то, что это растение никакого отношения к наркотикам не имее

Боярышник

Кизил

Барбарис

Медеу

Рядом с Алма-Атой, на северных отрогах Заилийского Алатау расположен уникальный каток. Он построен на высоте 1691 м в урочище Медеу и носит его имя. Высокогорный комплекс используется для зимних видов спорта и имеет самое большое в мире искусственное ледовое поле, площадь которого достигает 10 500 кв. м. Для его заливки используется чистейшая горная вода. Медеу покрывает очень качественный лед, и, благодаря этому, на высокогорном катке было установлено более двухсот конькобежных рекордов.

Чимбулак

На высотах 2200-2500 м, выше Медеу раскинулся популярный горнолыжный курорт Чимбулак. Здесь, в северных отрогах Заилийского Алатау проложено 8 трасс, общий перепад высот на которых составляет 900-1000 м.

История курорта началась в середине прошлого века со спортивной базы Чимбулак. В наши дни, после проведенной масштабной реконструкции, горнолыжный курорт соответствует самым современным требованиям, а его трассы прошли аттестацию Международной федерации горнолыжного спорта.

Зона катания расположена на высотах 2260-3163 м. Максимальный уклон на трассах для катания составляет 45°. На курорте работают канатно-кресельные подъемники, отрыто несколько отелей, есть рестораны, кафе и горнолыжные школы. Кроме того, в Чимбулаке проходят профессиональные и любительские соревнования по сноуборду и горным лыжам.