Auf einer Fläche von 242.242 Hektar rings um das Granitmassiv der Torres, das bis zu 3000 Meter aufragt, liegen Gletscher wie der Grey-Gletscher, türkisfarbene Seen und schwarze Lagunen, durchsetzt von Flussläufen und Wasserfällen und schließlich mit den steil aufragenden „Cuernos del Paine“ auch das Wahrzeichen des Torres del Paine Nationalparks. Seine Fauna, die zu den artenreichsten des Landes gehört, umfasst  alleine 106 Vogelarten, darunter neben Condor und Adler auch die bedrohten Coscorobaschwäne und Darwin-Nandus. Unter den 24 Säugetierarten spielt der Puma, der vor allem in den geschützten und bewaldeten Regionen des Parks heimisch ist, eine Schlüsselrolle, indem er die Populationen der kleineren Säuger kontrolliert. Auch mehrere Hundert Guanacos, jene zierlichen Wildlamas, und patagonische Füchse, Zorro genannt, haben im Torres del Paine ihren Lebensraum.

Obwohl die Torres del Paine in unmittelbarer Nachbarschaft der Anden gelegen sind, bilden sie dennoch eine eigenständige geologische Formation. Sie entstand vor drei Millionen Jahren, als brodelndes Magma die Erdkruste durchbrach und eine dicke Sedimentschicht mit nach oben schob. Vergletscherung und das raue Klima ließen das weichere Gestein verwittern bis nur der Granit des Paine Massivs zurückblieb. An den steilen Flanken der drei lachsfarbenen Torres ist die Schicht des schwarzen Sedimentgesteins, das wie eine Kuppe auf den beiden “Cuernos” (Hörnern) aufsitzt, noch deutlich zu sehen. “Paine” bedeutet in der Sprache der indigenen Tehuelche “blau” und angesichts der zahllosen Blau- und Türkistöne, in denen die Seen und Gletscher ebenso wie das Gebirgsmassiv aus der Ferne oder der Himmel darüber erstrahlen, kann man sich keinen passenderen Namen vorstellen.

Das Klima des Nationalparks ist rau und von den Eismassen der nahen Gletscher beeinflusst. Auch in den Sommermonaten muss man mit starken Winden rechnen. Die durchschnittliche Temperatur liegt bei 11°C, mit Tiefsttemperaturen am Nullpunkt sowie Höchstwerten deutlich über 20°C. Durchschnittlich fallen 700 mm Niederschläge pro Jahr, und die Höhen reichen von 50 bis 3000 Meter über dem Meeresspiegel.

Brände: Im Dezember 2011 kam es zum dritten Mal nach 1985 und 2005 zu einem durch ausländische Touristen fahrlässig verursachten Großbrand im Park. War es 1985 die achtlos ausgetretene Zigarettenkippe eines Japaners und 2005 der umgekippte Campingkocher eines jungen Tschechen, vermutet man als Verursacher des letzten Brandes einen jungen Israeli, der Toilettenpapier in Brand setzte, um damit ein Lagerfeuer zu entfachen. Als Folge des letzten Brandes wurden 14 000 Hektar bewaldete Fläche (und damit der Lebensraum zahlreicher Tier- und Pflanzenarten) verwüstet. Deren Regeneration wird vermutlich Jahrzehnte dauern. Wegen der oft strengen Kälte und des eisigen Windes haben es Pflanzen im Nationalpark schwer: Sie wachsen hier nur langsam. Mitte Januar 2012 wurde der Nordteil des Parks wieder für Touristen freigegeben, und auch der im wesentlichen vom Brand betroffene Südteil wurde sukzessive wieder der Öffentlichkeit zugänglich gemacht.