Území o rozloze 54.969 ha je orientováno ve směru od SZ k JV. Většina území národního parku spadá do geomorfologického celku Krkonoše (podcelky Krkonošské hřbety, Krkonošské rozsochy a Vrchlabská vrchovina), část ochranného pásma patří již do celku Krkonošské podhůří (s podcelky Železnobrodská vrchovina a Podkrkonošská pahorkatina). Oba horopisné celky náleží do Krkonošsko-jesenické (Sudetské) soustavy v rámci České vysočiny.

Konkrétní vymezení KRNAP (včetně OP) lze popsat takto: hranice s Polskem, Novosvětské sedlo, Hvězda, Jablonec nad Jizerou, Jizera po Arnoštov, Jizerka po Hrabačov, Vrchlabí, Rudník, Mladé Buky, Kalná Voda, Babí, Žacléř. Bezprostředně sousedí s Broumovskou vrchovinou na východě, Jizerskými horami na severozápadě, v Polsku s Kotlinou Jeleniogórskou a Rudawami Janowickiemi. Vymezení vlastního národního parku a jednotlivých ochranných zón je zřetelné z přiložené mapy. Krkonoše patří k hercynským pohořím vyvrásněným v prvohorách, před zhruba 600 milióny lety. Výrazně překračují horní (alpinskou) hranici lesa, která se zde pohybuje okolo 1250 m n. m. Vysokohorské rysy přírody krkonošských hřbetů a hřebenů podtrhuje a formuje drsné klima s velmi chladnými severními a severozápadními větry, nízkými teplotami vzduchu a vysokými úhrny atmosférických srážek.

Během postupujícího zalednění byla severská tundra několikrát zatlačena směrem k jihu a zároveň horská tundrová společenstva sestoupila do nižších poloh. Obě chladnomilmá seskupení se na některých místech potkávala a po oteplení se zachovala vysoko v horách či na jiných vhodných místech (např. rašeliništích), nebo ustoupila s tajícím ledovcem k severu. Tím lze vysvětlit poměrně vysoký podíl severských druhů organismů, resp. glaciálních reliktů v krkonošských rostlinných i živočišných společenstvech. Od ústupu posledního zalednění v Evropě uplynulo okolo 10 000 let a stejně dlouho byly některé organismy izolovány na krkonošských hřbetech. I za tuto relativně krátkou dobu se v některých, zejména rostlinných skupinách, vyvinuly poddruhy a druhy, které jsou krkonošskými endemity.