Биосферный резерват «Алтын-Эмель» в географическом отношении находится в центральной части Илийской межгорной котловины.

С позиций геоботанического и экосистемного подхода, Капчагай-Илийский регион имеет особую ценность, так как расположен в пустынной зоне Казахстана и находится в межгорной котловине. Эта территория ограничена с запада и севера южными отрогами Джунгарского Алатау, на юге Капчагайским водохранилищем и рекой Или и отличается редким сочетанием разнообразных типов ландшафтов и экосистем на сравнительно небольшой территории.

Экосистемное разнообразие складывается из различных зональных и интразональных типов, таких как разные типы пустынь, тугайные леса поймы реки Или, лиственные и еловые редколесья, солончаки, соры и др. Своеобразие растительного покрова Капчагайский межгорной впадины обусловлено физико-географическими особенностями региона на фоне резко-континентального аридного климата. В ботанико-географическом отношении эта территория расположена в переходной зоне между Джунгарским и Северо-Туранским типами пустынь, чем объясняется существование уникальных растительных сообществ и их сочетаний (джунгарский, джунгарско-северо-туранский и северо-туранский).

Также ценность биосферного резервата «Алтын-Эмель» оправдана расположением на его территории памятников и объектов историко-культурного наследия. Наиболее значимые из них — памятник природы республиканского значения «Поющий бархан», Горы Каты Тау, Ак Тау,  сакские курганы Бесшатыр, петроглифы Танбалы Тас и другие объекты.

Таким образом, экологическая значимость биосферного резервата «Алтын-Эмель» заключается в первую очередь в сохранении и воспроизводстве уникального животного и растительного мира, ландшафтов и природной экосистемы гор Джунгарского Алатау и Илийской котловины. Сюда же относятся наиболее ценные водно-болотные угодья поймы реки Или.

Природоохранный режим и зонирование территории резервата позволяют минимизировать вредное влияние хозяйственной деятельности человека на охраняемые экосистемы и в то же время активно развивать безущербный экологический туризм. Природная среда и экосистемы в целом находятся в малозатронутом деятельностью человека состоянии.