Северо-западные отроги Восточного Саяна в районе Красноярска в процессе медленного поднятия территории были перепилены могучей водной пилой Енисея. Оказавшийся на левом берегу Енисея участок гор, протянувшийся до Хакасских степей, называется Солгонский кряж, по селу Солгон стоящему у его окончания. Правобережная часть отрогов в междуречье, правых притоков Енисея, Маны и Базаихи называется Куйсумские горы. У современных географов встречается название Красноярский хребет, вероятно, как желание отразить линию водораздела Маны с Каном и Базаихой, протянувшуюся от высоких центральных хребтов Саян, от самых Манских белогорий. Медленное вздымание древней равнины образовало низкогорный лабиринт из коротких хребтиков, грив, отдельных сопок. Явно выраженного хребта здесь нет, и древние кочевники назвали это равномерно волнистое пространство, покрытое темнохвойной тайгой Куйсумские горы (темно-зеленые горы, горы черного леса, Черногория).

Мана и Базаиха, охватывая Куйсумы, текут параллельно, подражая, друг другу даже в очертаниях многих излучин — меандр. Весь заповедник Столбы площадью 47154 гектара занимает прямоугольную территорию части Куйсумских гор, заключенную в кружевную раму речных излучин Енисея, Базаихи, Маны. Северо-восточный угол заповедника, в районе канатно-кресельной дороги «Бобровый лог» и кордона Каштак, смыкается со Свердловским районом Красноярска. Северо-западная енисейская граница расположена по горам над автодорогой Красноярск — Дивногорск. Дальняя юго-восточная граница проходит по линии небольших речек Снежная (правый приток Маны) и Долгуша (левый приток Базаихи).

Территория заповедника, вытянутая на 34 километра с северо-запада на юго-восток, представляет собой типичный участок низкогорного таежного ландшафта. Высота ее предельных частей колеблется от 200 до 800 метров над уровнем моря. Самая высокая точка на территории заповедника и в окрестностях Красноярска — гора Абатак, 803 метра над уровнем моря, вздымающаяся над устьем реки Намурт. левого притока Базаихи. Высшая точка скального сиенитового района — скала Крепость, 750,5 метров над уровнем моря. Лишь немногим уступает высшая точка туристко-экскурсионного района скала Второй Столб — 748 метров над уровнем моря. С учетом того, что на Гремяченской переправе Енисей имеет отметку 139 метров над уровнем моря, высшие точки заповедника будут соответственно 664 метра, 611,5 метров, 609 метров над Енисеем.

Территорию заповедника во всех направлениях прорезает сеть небольших речек и ручьев, питающих Енисей, Ману, Базаиху. Так, в Енисей впадают вытекающие из заповедника речки: Лалетина, Роева, Быкова, Большая Слизнева. Наиболее крупные заповедные притоки Базаихи: Калтат, Большой Инжул; менее значительные: Моховая, Малый Инжул, Большой Сынжул, Намурт, Малый Сынжул, Медвежий, Долгуша. Ману из заповедника питает Большой Индей и многочисленные, круто падающие, мелкие речки: Малый Индей, Снежная, Князева, Кизи, Выносная, Масленка, Сарала, Кандалик.

Все эти реки, речки и ручьи текут в глубоких, узких, слабо проработанных долинах. Выходы горных пород в виде высоких скал, в отдельных местах подходят к самому руслу.

Местами по склонам до самого русла спускаются каменные россыпи, заваливающие иногда и русло. Речки и ручьи заповедника — типичные горные водотоки с крутым падением, но из-за небольшого протяжения немноговодные. Исключение составляет Калтат, разработавший сравнительно широкую, местами, заболоченную долину, что и отразилось в его названии (Калтат по камасински «Болотный»)

Благодаря лесам заповедника водотоки не пересыхают летом. В зависимости от климатических колебаний (засушливое лето, дождливое лето и т.д.) происходит значительное смещение истоков. В засушливое лето истоки маломощных ручьев, так называемые рассохи, пересыхают на значительном расстоянии. В дождливое лето в глыбовом Развале между Первым и Вторым Столбами можно услышать шум потока, тогда как обычно ручей Беркутов начинается на сто метров ниже у Лалетинской автодороги. Истоки некоторых ручьев скального района образованы аккумулирующими влагу высотными болотцами (истоки ручья Беркутов, Глаголевой рассохи, Столбовского Калтата). Есть в скальном районе и ручьи, исчезающие под землей (Смородиновый ключ на Центральном Куйсумском хребте, родники Соболиного лога). На плане заповедника 1925 года отмечены два ручья, впадающих в Базаиху по соседству с ручьем Каштак. В результате человеческой деятельности эти ручьи исчезли, сохранив лишь подземный сток.

Текущие в различных направлениях речки и ручьи разделены довольно высокими хребтами с крутыми склонами, изрезанными логами, полями, распадками, создающими сложно расчленённый рельеф различной крутизны и экспозиции, усложненный выходами скал.

Многочисленные скалы заповедника имеют формы речных обрывов, экзотических шпилей, арок, стенок, гребней, пирамид. Встречается пять типов расположения утесов: утесы, стоящие на дне долины, утесы, выступающие из боковых склонов долин, утесы, венчающие высшие точки хребтов, утесы, стоящие на плоскогорьях, скальные системы, начинающиеся от уреза воды до возвышения над хребтами. Наиболее грандиозные скальные сооружения достигают размеров горных пиков: Изыкские утесы над Маной, Такмаковская гряда над Моховой, Пагода над Калтатом, скальный массив Крепость над Крепостным Калтатом. Скалы заповедника сложены двумя основными типами горных пород: образованных магматическим расплавом (сиениты, грано-сиениты) и осадочным продуктом древних морей (известняки, доломиты). Химический состав и физические характеристики горных пород оказывают значительное влияние на формы (рисунок) рельефа, состав почв и воды, характер растительности и животного мира.

Особое значение имеет лицевой, символический участок территории заповедника, известный уже сотни лет как «местность под названием Столбы». Сложенная продуктами магматического расплава сиенитовая территория занимает около пяти тысяч гектар (примерно 10 % от общей площади заповедника), примыкающих к северо-восточной (городской) границе. Здесь область исключительно сиенита, выходящего на поверхность более чем в 520 местах в виде монолитных блоков-отдельностей, имеющих формы кубов, плит (матрацев), ковриг. Отдельности сиенита то лежат россыпью, образуя километровые лабиринты, то нагромождены друг на друга в виде циклопических сооружений, напоминающих остатки древних цивилизаций.

Наиболее грандиозные вершины Столбов видны из Арейской степи за 90 и более километров и служили как бы маяком Красноярска при былых медленных странствиях через степной океан Западной Сибири.

Русская равнинная нация, осваивая Сибирь через ее западные равнины, впервые здесь столкнулись с подобной формой скал, соответствующей образам библейских столпотворений. Вот и назвали местность Столпы, а уж затем особенности простонародного русского языка обкатали глуховатое звучание названия в звонкое слово «Столбы». С легкой руки основателей Красноярска слово «столбы» стало нарицательным и стало обозначать характерные формы скального рельефа по всей Восточной Сибири и русскому Дальнему Востоку.

На красноярских Столбах уже более века существует уникальное социальное явление «столбизм» и уникальное сообщество людей-столбистов — предтеча экологического движения и природоведческих видов спорта. Именно Столбы и столбизм стали причиной создания заповедника. Если исключить Столбы, то заповедник всего лишь заурядный резерват живой природы, не содержащий выдающихся видов растений и животных. Высокие человеческие ценности столбизма делают заповедник достоянием всего человечества, к сожалению пока еще широко неосознанным и непризнанным.

На территории заповедника, сложенной осадочными породами, известняком и доломитом, широко развиты карстовые процессы растворения и механического разрушения горных пород. Сплавляясь по Мане, можно наблюдать роскошные формы поверхностного, голого крота на голубовато- серебристых Изыкских утесах: арки мощных световых гротов, карстовые желобки-карры, карстовые камины и трубы. Притягивают взгляд многочисленные формы тропического карста в виде зубцов, гребней, шпилей над рекой — признак крупных подземных пустот пока еще не обнаруженных здесь человеком. В среднем течении Базаихи известны две небольшие, но труднодоступные пещеры-щели Долгушинская и Зверевская. Чрезвычайно интересен карстовый участок в верховьях Быковой речки на Енисейской границе. Здесь среди многочисленных форм поверхностного карста находится одна из глубочайших в Красноярском крае пещера — пропасть Ледопадная глубиной 180 метров, с подземным висячим ледником. Карст заповедника никем не исследовался. Нахождение выше перечисленных природных объектов по пограничному периметру закрытых для посещения территорий предполагает для будущих исследователей значительные открытия в глубине района.

Климат горно-таежного района заповедника, в котором расположена его метеорологическая станция, резко отличается от климата пограничной окраины Арейской лесостепи, где расположен Красноярск. Осадков в заповеднике выпадает в 1,5-2 раза больше. Влага, выпадающая летом, под защитой леса меньше испаряется, поэтому влажность воздуха значительно выше и не колеблется так резко, как в открытой степи. За зиму накапливается мощный снеговой покров, который медленно истаивает весной. Температура здесь тоже без резких колебаний. Конец весны, лето и начало осени значительно прохладнее, чем в лесостепи, а конец осени, зима и начало весны — теплее. Лишь средние температуры апреля и октября почти совпадают с таковой в лесостепи.

Резкая континентальность климата, характерная для равнинных безлесных частей Сибири, в заповеднике смягчена тайгой.

Сумма положительных годовых температур в лесостепи 2367 о , а на Столбах — только 1806 о . Средняя годовая температура в Красноярске +0,8 о , а на Столбах — минус 1.3 о , абсолютная минимальная соответственно — 49 о и −45 о , а максимальная +41 о и +36 о . Среднее многолетнее количество осадков на Столбах 530 мм, а в Красноярске только 338 мм, при этом в горах и в котловине наибольшее количество осадков выпадает в теплое время года с максимумом в июле и минимумом в январе. Как правило, летние осадки носят ливневый характер и сопровождаются грозами. Красноярье отличается большим числом часов солнечного сияния 1806, сравнимого с курортами Рижского взморья и Одесскими курортами. То же можно сказать и о числе дней без солнца (Красноярск — 77, Батуми — 75, Одесские курорты — 75, Рижское взморье — 97).

Большое значение имеют ветры, их сила и направление. Господствующие ветры западных румбов являются благом и для города и для Столбов, так как относят вниз по енисейской долине ядовитое облако красноярского смога. Однако несколько дней в году смог, начинает двигаться на запад, накрывая долину Енисея до плотины Красноярской ГЭС. На Столбах смог почти незаметен, но специалисты отмечают химическое загрязнение почвы в центре заповедной территории, заражение растительности отходами завода Медпрепаратов. Случаются в заповеднике и ураганные ветры, выдирающие с корнем деревья, а то и целые рощи. Благотворны для Красноярска утренние, стоковые ветры, когда холодный насыщенный кислородом лесной воздух стекает по глубоким долинам в теплый, задыхающийся город. Метеонаблюдения дают лишь общую характеристику горно-таежного климата. Сложный рельеф создает большое разнообразие местных изменений в нижних, надпочвенных слоях воздуха. Движимые температурной инверсией массы холодного, тяжелого воздуха, стекая по склонам в долины речек, вызывают значительное понижение температуры, усиленный рост наледей в начале весны, поздние весенние и осенние ранние заморозки.

Верхние участки южных, лучше прогреваемых склонов раньше очищаются от снега. Здесь теплее и суше, микроклимат приближен к степному, что отражается на характере растительности. На верхних участках южных склонов, а в особенности на южных стенах утесов, в течение всей зимы снег держится лишь по несколько дней после снегопадов, испаряясь под воздействием солнечной радиации даже в сильные морозы.

Медленное таяние снега на затаежных плоскогорьях и северных склонах задерживает повышение температуры, что весной сильно тормозит развитие растительности в горах. В Арейской степи начало весны отмечается в день весеннего равноденствия 21 марта, а в горах с 20 апреля и часто сопровождается возвращением холодов. В начале весны в горах днем температура может подниматься до +10 о , а ночью опускаться до −25°. Из-за климатических колебаний и весна и зима могут наступить на 20 дней раньше обычных сроков.

Горный рельеф сказывается и на выпадении осадков: летом стоя на возвышенности, можно наблюдать, как над одним из хребтов или долиной идет дождь, и лишь с наступлением продолжительного ненастья он выпадает сплошь над всей территорией заповедника.

Нередко один и тот же ненастный фронт из-за высотного превышения местности проливается на степь дождем, одновременно посыпая горы снегом.

Летние снегопады (начало июня, конец августа) на Столбах не редкость. Катастрофой для леса оборачиваются мощные, безветренные снегопады в середине весны и осени. Мокрые, липкие снежинки до такой степени залепляют кроны деревьев, что гибкие, полные соков стволы начинают сгибаться в сторону наименьшего сопротивления. Осенью больше всего страдают хрупкие, еще покрытые листьями тополя и клены городских насаждений, а в лесу — тополь дрожащий (осина). Стойкая береза не ломается, даже прогнувшись верхушкой до земли. Такие согнутые дугой березы — живые памятники, снежных катастроф встречаются по всей территории заповедника. Снежные весенние катастрофы губят в основном сосны за их пышные игольчатые кроны и хрупкую древесину. Последний такой снегопад разразился 26 апреля 1996 года, когда в долине Моховой оказалась сломанной каждая пятая сосна. Вековые деревья, ломаясь как спички, рухнувшими стволами вывели из строя канатно-кресельную дорогу в Бобровом логу. Случаются на Столбах и нетипичные для низкогорья снежные грозы (конец декабря 1978 года, 8 марта 1996 года).

Изучение микроклимата участков с различным рельефом и покрывающей их растительности позволило установить особенности в характере растительности заповедника и ее сезонного развития.

По климатическим, почвенным, лесорастительным условиям на территории заповедника четко выделяются два высотных пояса: пояс подзолистых горных почв и темнохвойной тайги, пояс серых лесных горных почв и лиственно-светлохвойной тайги.

Первый охватывает основной водораздел рек Базаихи и Маны в пределах 500-800 метров над уровнем моря. Второй примыкает, опоясывая с трех сторон основной массив, узкой полосой (5-7 километров) в пределах 200-500 метров над уровнем моря.

Заповедник Столбы является типичным участком осваиваемых и интенсивно эксплуатируемых районов предгорий и низкогорного пояса Восточного Саяна. Однако соседство с ядовитым монстром красноярского промышленного комплекса не позволяет считать заповедник эталоном живой природы. Тем более не подходит под определение природного эталона сиенитовая территория скал-столбов, более века интенсивно посещаемая горожанами, подвергавшаяся сплошным вырубкам, промышленным разработкам сиенита и мрамора.

В то же время в центре территории сохранились крайне редкие для нашего времени нерубленые леса. В целом заповедник весьма удачный пример самовозрождения живого организма леса при постоянном, массовом посещении человеком. На месте сплошных вырубок, без всякой помощи извне, поднялись светлохвойные боры, кажущиеся первозданными, под пологом которых зримо, восстанавливается коренная темнохвойная тайга, идет самовосстановление кедра сибирского, возродился в полном объеме типичный животный мир южной тайги. Заповедник стал резервной территорией для возрождения животного мира пригородных лесов.

Сиенитовая территория вместе с поясами осадочных и метаморфических пород Базаихи является геологическим эталоном — ключом к пониманию геологического строения Сибири.

В сложившихся реалиях, территория заповедника вместе с Торгашинским хребтом, зона здоровья Красноярска — кислородная маска на лице задыхающегося города.

Именно отсюда утренние стоковые и господствующие юго-западные ветры несут кислород горожанам, значительно смягчая губительное действие красноярского смога.

Уже более столетия Столбы, единственная в своем роде, народная академия душевного и физического здоровья, особой красноярской талантливости, самая яркая, живая часть красноярской культуры, вечный символ Красноярска.