Dit 714.566 hectare grote biosfeerreservaat bestaat uit twee afzonderlijke delen: in het oosten het slapende vulkanische Pinacate Schild van zwarte en rode lavastromen en woestijngedeeltes en naar het westen de Gran Altar woestijn met zijn altijd wisselende en gevarieerde zandduinen die wel 200 meter hoog kunnen worden. Het gebied wordt gekenmerkt door lineaire, ster- en koepelduinen en dorre granietmassieven van soms wel 650 meter hoog. De duinen verrijzen als eilanden boven de zandzee en herbergen zeer diverse flora en fauna, waaronder inheemse dieren: zoetwatervissen en de Sonora gaffelbok. Tien grote, diepe en bijna perfect ronde kraters dragen ook bij aan de uitzonderlijke schoonheid van dit Mexicaanse biosfeerreservaat.