南极洲内陆的辽阔超乎想象。它主要分为两大区域——东南极冰盖（East Antarctic Ice Sheet）和西南极冰盖（West Antarctic Ice Sheet）。前者幅员辽阔且海拔很高，后者面积较小且海拔较低，二者共同组成了众所周知的南极高原（Polar Plateau）。这片冰之荒漠方圆1400万平方千米，中心是位于南纬90度的南极点（South Geographic Pole）（不要与南磁极South Magnetic Pole或南地磁极South GeomagneticPole相混淆）。对人类而言，掌握该地当今气候变化机制与速度是非常必要的。人们通过多处钻探在南极高原获取了大量且全面的冰芯样品。冰芯不仅详细地记录了该地过去的气候变化和其他自然事件，如火山喷发，而且还记录了人类的活动，包括北半球的核爆炸以及空气污染。南极高原是世界上环境为严酷的地域之一，也可能是后一块真正的洪荒之地，因为这里杳无人烟，没有任何永久性居民。
有记录显示，南极高原的海拔接近5000米，平均海拔约2300米。这片冰之荒漠，雪水当量（指陆地上的冰雪全部融化成水的厚度）仅有2厘米，偶尔会有粉末状的细簌雪花飘落。但是它却拥有全世界75％的淡水储量。由于冰层从未融化过，降雪逐年累积，而后雪层渐次发生变化，凝结成冰。在深层压力的作用下，冰体如同融化的塑胶受重力驱使缓缓地流向海岸。冰体从南极高原直抵东南极洲海岸，一路畅通无阻，并在此过程中形成了诸多冰川。世界上的冰川——兰伯特冰川（LambertGlacier）便是其中之一。
兰伯特冰川块头大，势头猛，流动速度也快，在与海洋交汇处形成浮动的埃默里冰架（Amery IceShelf），亦成为众多冰山的主要发源地。与之相对的是横贯南极山脉切割南极大陆而形成的天然屏障。这座高4000米的山之屏障有力地拦截了大量冰川，阻止其继续西移。然而，冰川终突围，缓缓流向海边，聚结成庞大的罗斯冰架（Ross Ice Shelf）。
南极洲被视为地球上平均海拔的大陆，但是南极点（海拔2835米）并不是南极高原的部分。南极洲有为数众多的冰穹，其中位于东南极洲中心附近（大约南纬80度）的一个，海拔就超过了4000米。相对而言，西南极洲冰原的高度虽然略低，海拔亦有2000米。在某些区域，冰体从这些高高的冰穹上游走流向内陆或海边，形成冰流。每条冰流都有其独特的流动模式（目前已被多个研究所研究）。
南极高原终年狂风肆虐，寒冷严酷，以一种无情的严苛考验着人类的耐力，而人的耐力往往难以承受。事实上，这里几乎没有任何动物的迹象，只是偶尔会有大贼鸥从空中掠过。南极高原空气湿度几近于零，飘落的雪花干燥且细腻，像滑石粉一样，并且不会融化，只是被风吹散，经年累月堆积成为密实的雪状垄脊，称为风吹雪垅（sastrugi）。风吹雪垅表面的波纹常如混凝土般坚硬，甚至可以轻易将飞机的滑雪板或雪地车的重型履带划破。在南极高原的低温环境下维修机械或保养建筑，要遵循特定的规范，因为那将是毕生难忘的艰苦经历，甚至还有潜在的生命危险。
美国的阿蒙森-斯科特南极站夏季的平均气温可低至-21℃，而到了冬天更会跌落到令人失去知觉的-61℃。由于南极点位于高原的中央，几乎接收不到来自低角度太阳的暖意，其温度比北极要低很多。北极则位于海平面，北冰洋就像热储器一样发挥着作用。南半球的夏日，阳光普照，持续不断；而从3月底到9月末，太阳则会完全消遁。
南极点并不是南极洲冷的地方，俄罗斯的东方站记录到的温度为-89℃，已至极限。东方站位于东南极洲，海拔为3488米。在1987年7月间，这里的温度一直在-72℃以下。东方站近邻“难达之极”（Pole of Inaccessibility）（离海岸线远的地方），极具吸引力。1957年国际地球物理年期间，苏联科学家建立了东方站。迄今为止，俄罗斯、美国和法国的科学家们在这里共同完成了极具科研价值的完整记录。这里同样非常接近南地磁极（南半球的地磁极），从而成为研究地磁场变化的地点之一。如果将地球比作一个条形的偶极磁铁，那么地磁极就是磁轴与表面的两个交点。由于地球并非一个完美的偶极磁体，而且磁场处于不断的变化之中，因此南地磁极并不会与其“闲逛”的表亲——南磁极巧遇。南磁极位于南极圈（Antarctic Circle）内，在阿黛利地（Terre Adelie Land）沿岸不远的海洋里。
东方站位于3700米厚的冰层之上。在其深达数千米的重重冰层下，靠近基岩处出现了一个液态淡水湖，即东方湖（Lake Vostok）。东方湖发现于1996年，可能是南极洲的冰下湖。如今共有约70个冰下湖分布于东南极洲的冰层下。尽管人们急欲钻探冰层以研究这片14 000平方千米的古老的冰下湖水域，进而探索那些可能存在的未知生物，但是由于这种行为会造成湖水污染，因而一直备受争议。到2010年为止，俄罗斯人的钻探活动已被劝止。他们虽未穿透冰面，也已深钻至距离湖面130米的层位。即便如此，通过对取自东方站地下的冰芯中的氧及其他气体同位素的研究，回溯过去42万年间所历经的4个冰期亦成为可能。
南极高原是一个天然的陨石储藏库。每隔一段时间，陨石雨就会从外太空光临地球。一般情况下，陨石会以相同的概率坠落到地球的各个角落，其中大部分落入海里，或被埋入土中，或散落于其他的岩石之间。然而在南极洲，降落到南极高原上的陨石会被积雪掩埋，并嵌入冰层里。随着冰体的移动，陨石会被携带到其他地方。
冰体被山脉阻拦时会逐渐堆叠。若陨石周围的冰雪气化，它们就能重见天日。在过去的30年间，人们发现，有数以千计的陨石散落在冰层表面的不同位置，但全部处于南极高原的边界区域。
南极高原是研究天文学及其他高层大气物理学的上佳之地，因为这里海拔极高，有纯净且相对稳定的大气、漫长且黑暗的冬季以及缤纷夺目的南极光。
为了深入研究南极，美国人第三次重建了阿蒙森-斯科特南极极点站。虽然在南纬90度的地方工作、生活费用高昂，可较之在宇宙飞船上做等量的工作，这里就要便宜许多了。其他的内陆科考站同样在高层大气研究项目中取得了激动人心的进展，比如协和站（Concordia Station）。意大利与法国合建的协和站（2005年投入全年使用）位于南纬75度，与东南极的冰穹C（Dome C）相邻。2007—2008年是第4次国际极地年（International Polar Year，前3次分别是1882—1883年、1932—1933年、1957—1958年），在此期间，人们对两极地区展开了进一步的深入研究。
在日新月异的21世纪，南极高原对于人类来说，依旧是挑战性且宝贵的天然实验室。它打开了一扇窗，让人类看到了过去的天地变迁，同时教导我们今后如何善待地球。传说中，地球是温纯美丽的水行星，也是莹润光洁的冰行星。而从太空俯视，南极高原好似神奇的灯塔，散发着耀眼的光芒。