В 1882 году комиссией при Приморском генерал-губернаторе местность, именуемая Кроноки, объявлена заповедной. Около 90 % площади заповедника – горы, являющиеся частью активного Восточного вулканического пояса, чем обусловлены типичные для заповедника вулканические ландшафты. Здесь находятся 25 вулканов, из которых 8 – действующие.
В глубоком каньоне реки Гейзерной на участке протяженностью 6 км сосредоточены многочисленные горячие фонтанирующие, пульсирующие и изливающиеся источники. Самый крупный регулярно действующий гейзер – Великан с размером грифона 3 на 1,5 м, столб воды при извержении взлетает на высоту 30 м, а пар поднимается на 300 м.
Кальдера вулкана Узон — огромная вулканическая чаша размером 9 х 12 км. Узон относится к числу активно действующих вулканов в фумарольно-сальфатарной стадии.
Кроноцкое озеро — самое большое пресное озеро Камчатки: площадь зеркала — 242 км2. В водоёме обитает изолированная популяция кокани и 3 вида эндемичных гольцов, находящихся под пристальным вниманием ученых – ихтиологов.
Долина смерти — площадка размером 100 на 30 м в самом верховье реки Гейзерной у подножия вулкана Кихпиныч. Из-за сильной концентрации ядовитых газов, главным образом сероводорода, здесь ежегодно регистрируются случаи гибели многих видов птиц и зверей, включая бурого медведя, росомаху и лисицу.
Вулкан Большой Семячик — огромный горный массив с ледником и фумарольными площадками у подножья.
Роща пихты изящной — лесной массив примерно из 30 тысяч деревьев пихты, занимающий 22 га. Её происхождение до сих пор остаётся загадкой для учёных.
Термальные площадки и горячие источники – на территории Кроноцкого заповедника можно наблюдать работу более 60 гейзеров и 30 крупных кипящих источников, четко выделяющихся своей индивидуальностью и имеющих собственное название, а также множества миниатюрных гейзеров, источников и грязевых термальных котлов. Уникальным, неповторимым в масштабах России, а то и всей планеты, является растительный мир геотермальных экосистем.
В заповеднике обитает крупнейшая в мире дикая популяция бурого медведя, стабильно высока численность соболя, лисицы, выдры; многочисленны лебеди и белоплечие орланы. Дикие северные олени на полуострове Камчатка фактически сохранились только здесь. В горах заповедника по-прежнему обычен ставший редким в других районах полуострова снежный баран. В последние десятилетия фауна заповедника прибавляется новыми видами: белкой, рысью, норкой, ондатрой, лосем.
Из редких видов млекопитающих, занесенных в Красную книгу России, следует отметить такие виды, как сивуч, северный калан и антур. С каждым годом возрастает численность серых китов в заповедной акватории.
На территории заповедника гнездится на пролете и зимовках 236 видов птиц, из них занесенных в Красную книгу России – 19 видов, в Красную книгу Камчатки – 43 вида. Из редких видов птиц следует отметить белоплечего орлана, беркута, кречета, сапсана, алеутскую крачку.
Флора заповедника содержит 767 видов сосудистых растений; из них 11 видов занесены в Красную книгу России; 29 видов являются редкими для Камчатки и Дальнего Востока; некоторые виды произрастают только на территории заповедника и неизвестны для других районов полуострова.