Las montañas del Tibesti son las más grandes y altas del Sahara. La cumbre más alta es Emi Koussi, con 3.415 metros. Otras cumbres destacads son Kegueur Terbi (3.376 m), Tarso Taro (3.325 m), el volcán activo Pic Tousside (3.265 m) y Soborom (3.100 m).

El clima es muy variable, dado que la cordillera se encuentra rodeada por el desierto. Hay zonas extremadamente secas, mientras que en las cumbres de algunas elevaciones se registran precipitaciones incluso de nieve en invierno. Las temperaturas en las cimas pueden variar hasta 24ºC entre el día y la noche.