O Pantanal funciona como um grande reservatório, provocando uma defasagem de até cinco meses entre as vazões de entrada e saída. O regime de verão determina enchentes entre novembro e março no norte e entre maio e agosto no sul, neste caso sob a influência reguladora do Pantanal. Os solos, de modo geral, apresentam limitações à lavoura. Nas planícies pantaneiras sobressaem solos inférteis (lateritas) em áreas úmidas (hidromórficas) e planossolos, além de várias outras classes, todos alagáveis, em maior ou menor grau, e de baixa fertilidade. Nos planaltos, embora predominem também solos com diversas limitações à agricultura, sobretudo à fertilidade, topografia ou escassez de água, existem situações favoráveis.
Como área de transição, a região do Pantanal ostenta um mosaico de ecossistemas terrestres, com afinidades, sobretudo, com os Cerrados e, em parte, com a floresta Amazônica, além de ecossistemas aquáticos e semi-aquáticos, interdependentes em maior ou menor grau. Os planaltos e as terras altas da bacia superior são formados por áreas escarpadas e testemunhos de planaltos erodidos, conhecidos localmente como serras. São cobertos por vegetações predominantemente abertas, tais como campos limpos, campos sujos, cerrados e cerradões, determinadas, principalmente, por fatores de solo (edáficos) e climáticos e, também, por florestas úmidas, prolongamentos do ecossistema amazônico. A planície inundável que forma o Pantanal, propriamente dito, representa uma das mais importantes áreas úmidas da América do Sul. Nesse espaço podem ser reconhecidas planícies de baixa, média e alta inundação, destacando-se os ambientes de inundação fluvial generalizada e prolongada. Esses ambientes, periodicamente inundados, apresentam alta produtividade biológica, grande densidade e diversidade de fauna.
A ocupação da região, de acordo com pesquisas arqueológicas, se deu há, aproximadamente, dez mil anos por grupos indígenas. A adequação de atividades econômicas ao Pantanal surgiu do processo de conquista e aniquilamento dos índios guatós e guaicurus por sertanistas. Foi possível implantar a pecuária na planície inundável, que se tornaria a única economia estável e permanente até os nossos dias. Dentro de um enfoque macroeconômico, a planície representou, no passado, um grande papel no abastecimento de carne para outros estados do país. No entanto, esta economia se encontra em decadência. Uma série de atividades de impacto direto sobre o Pantanal pode ser observada, como garimpo de ouro e diamantes, caça, pesca, turismo e agropecuária predatória, construção de rodovias e hidrelétricas. Convém frisar a importância das atividades extensivas nos planaltos circundantes como uma das principais fontes de impactos ambientais negativos sobre o Pantanal.
O processo de expansão da fronteira, ocorrido principalmente após 1970, foi a causa fundamental do crescimento demográfico do Centro-Oeste brasileiro. A região da planície pantaneira, com sua estrutura fundiária de grandes propriedades voltadas para a pecuária em suas áreas alagadiças, não se incorporou ao processo de crescimento populacional. Não houve aumento significativo em número ou população das cidades pantaneiras. No planalto, contudo, o padrão de crescimento urbano foi acelerado. Como todas as cidades surgidas ou expandidas nessa época, as de Mato Grosso e Mato Grosso do Sul não tinham e nem têm infra-estrutura adequada para minimizar o impacto ambiental do crescimento acelerado, causado, principalmente, pelo lançamento de esgotos domésticos ou industriais nos cursos d’água da bacia. Esse tipo de poluição repercute diretamente na planície pantaneira, que recebe os sedimentos e resíduos das terras altas.
O mesmo processo de expansão da fronteira foi responsável pelo aproveitamento dos cerrados para a agropecuária, o que causou o desmatamento de vastas áreas do planalto para a implantação de lavouras de soja e arroz, além de pastagens. O manejo agrícola inadequado nessas lavouras resultou, entre outros fatores, em erosão de solos e no aumento significativo de carga de partículas sedimentáveis de vários rios. Além disso, agrava-se o problema de contaminação dos diversos rios com biocidas e fertilizantes.
A presença de ouro e diamantes na baixada cuiabana e nas nascentes dos rios Paraguai e São Lourenço vem atraindo milhares de garimpeiros, cuja atividade causa o assoreamento e compromete a produtividade biológica de córregos e rios, além de contaminá-los com mercúrio.
Segundo a WWF (1999), existem no Pantanal 650 espécies de aves, 80 de mamíferos, 260 de peixes e 50 de répteis.
