I 2002 ble tidligere Dovrefjell nasjonalpark (opprettet 1974 - 265 km²) betydelig utvidet ved opprettelsen av Dovrefjell-Sunndalsfjella nasjonalpark på 1693 km².
Moskusen er ett av dyrene du møter på Dovrefjell
Områdets vernestatus er med på å bevare en storslagen natur og et uvanlig rikt plante- og dyreliv. Vestre del preges av steile fjell der Snøhetta rager høyest (2286 m.o.h.). I øst er berggrunnen kalkrik, og her finnes Nord-Europas rikeste plantefjell med sjeldne arter som norsk malurt og dovrevalmue. Moskusdyrene er et annet særmerke for Dovrefjell. Rein finnes også. Det er store uttak av skifer i området, og en tidligere gullgruve (nedlagt på slutten av 1700-tallet).
Berggrunn og landskapsformer
Dovrefjell består av to bergartskomplekser: Prekambriske gneiser og folierte granitter i vest og granitt-tonalitt i øst. Det østlige området tilhører Trondheimsfeltet med kambosilurske bergarter som ble sterkt omdannet (metamorfosert) ved den kaledonske fjellkjedefolding. Høyt innhold av kis har gitt grunnlag for gruvedrift på Folldal Gruver.
Fjellområdet ligger på vannskillet mellom Vestlandet og områdene mot Sverige. Dype daler skjærer seg ned i berggrunnen, og spesielt mot vest er dalene bratte. Landskapet er utformet etter siste istid. Morener, eskere og agoradaler er andre spor etter siste istid.
Botaniske perler
Området rundt Drivdalen, Snøhetta og Hjerkinn er svært spennende botaniske områder. De tre Knutshøene er særdeles rike på sjeldne fjellplanter. Disse ble fredet allerede i 1905 etter at mange botanikere nærmest hadde rasert Knutshøene. i 1911 ble 50 planter fredet på Dovrefjell.
Drivdalen
Drivdalen består av løs skifer og er rik på kalk. Her finnes mange sjeldne planter.
Fokstumyrene
Fokstumyrene er først og fremst kjent for et unikt fugleliv, men her vokser også mange forskjellige orkidèer samt åkerbær i rikt monn.
Fokstumyrene var godt kjent allerede på midten av 1800-tallet. Området tiltrakk seg samlere fra hele Europa og i 1917 var det mindre enn 20 hekkende fuglearter igjen på myrene, Brushanen var også forsvunnet. I 1923 ble fulgelivet på Fokstumyene fredet. I 1969 ble fredningen enda strengere og dette har gitt resultater. Både myrhauk og brushane er kommet tilbake samt mange andre arter.
Knutshøene
Knutshøene regnes som Nord-Europas rikeste plantefjell. Her er mange sjeldne fjellplanter vanlige. Det er få fjellplanter som ikke finnes der. Noen planter har fått navn etter voksestdetet, som dovreløvetann, knutsørapp og dovrevalmue. Norsk malurt og høyfjellsklokke er også tilstede på Knutshøene. Knutshøene ligge like ved Kongsvold Fjeldstue.
Forstmann J. B. Barth utgav et hefte om plantene på Knutshøene i 1880: «Knudshø eller Fjeldfloraen»
Hjerkinhø
Hjerkinhø har også et rikt planteliv. Området er fredet som landskapsvernområde.