Das Oberstorfer Illertal ist als Bucht mit Höhen zwischen 800 m und 900 m ü. NN in den Untergrund der Flysch- und Helvetikum- Zone eingetieft. In einem breiten, von Grünland geprägten Tal, dessen Hänge z. T. mit Nadelwald bedeckt sind, fließt die Iller von Oberstdorf bis Immenstadt, wo Hochmoorreste erhalten sind. Die Landschaft unterliegt intensiver Grünlandnutzung. Ein kleinerer Flächenanteil ist mit Wald bestockt, überwiegend Fichtenforste, seltener Bergmischwälder, Schlucht- und Auwälder. Zusammen mit den naturnahen Fließgewässerabschnitten bilden die Moore und Streuwiesen die ökologisch bedeutsamsten Biotope des Naturraums. Trocken- und Magerstandorte sind in der Landschaft mittlerweile sehr selten geworden. Der hohe Erschließungsdruck, die intensive Landwirtschaft, ein hohes Verkehrsaufkommen und der große Anteil standortfremder Wälder stellen deutliche Probleme und Defizite dar. Außerhalb der Schutzgebiete liegen weitere naturschutzfachlich wertvolle Flächen, die als Kernbereiche des Nationalen Biotopverbundes eingestuft wurden.