Största delen av Martinselkonens vattendrag hör till Ule älvs vattensystem, endast vattnen från Teerilampi-tjärnarna, Rajalampi, Niittylampi, Mustalampi samt Hoikkajärvi i sydöstra delen strömmar längs Fjärr-Karelens Kemi älv till Vita havet. Det har förekommit skogsavverkningar på Karttimojokis och Martinjokis avrinningsområden varifrån vattnet strömmar längs Ule älv till Bottniska viken. Längs de vattendrag som strömmar till Vita havet påträffas det något för Kalajanaland sällsynt som nästan opåverkad skog.
Svedjebruk har förekommit allmänt, så man ser ringbarkade torrakor och svedjestubbar på många ställen på området. Man slog gräset som växte på älvstränderna och lagrade det i ladorna på älvstränderna. Vid utkanterna av strandängarna finns det rester av ängsbastur, som användes som boningar under höbärgningen. Madarna har i viss mån iståndsatts.
Karttimojoki, som strömmar i områdets västra del, har varit en viktig färdled. Den har varit en förbindelseled till Fjärr-Karelen och även Elias Lönnrot färdades längs älven då han samlade dikter. Ännu på 1950-talet rodde Pirttivaaraborna längs älven till butiken i Juntusranta för att köpa livsmedel. Älven har också använts som flottningsled och det finns en del flottningsanläggningar längs den.
En tredjedel av området består av myrmark
Nästan hälften av Martinselkonens yta består av skog. I den södra delen är skogarna mycket karga, talldominerade moar. I den norra delen ökar lövträdens andel och landskapet är frodigare. Murket trä, som möjliggör en mångsidig insektfauna och svampflora, förekommer jämnt över hela området. Gammelskogarnas artbestånd är representativt inom alla organismgrupper. Områdets största sällsynthet torde vara dofttickan.
En tredjedel av området består av myrmark. Nästan alla typer av tallmyrar, grankärr och försumpade moar är representerade. Det förekommer huvudsakligen tuvull och starr, som är de karga myrarnas typväxter. Hjortron och tranbär förekommer i stora mängder. På de frodigare kärren kan man påträffa de för Kajanaland rätt sällsynta ängsnycklarna, men för övrigt hör kärrväxterna till den för Kajanaland typiska floran.
Det finns ca 160 hektar vattendrag på området: älvar, olika stora tjärnar samt en sjö. Martinselkonen befinner sig vid de övre loppen av älvarna, i en vattendelare. Vattnen för med sig variation i landskapet och arterna och vattendragen är viktiga transportleder bl.a. för madarna, som även de har sitt egna organismbestånd.
På det vildmarkslika området påträffar man alla våra fyra stora rovdjur; järv, björn, varg och lo. Kanadabävern är ett bekant djur som jobbar flitigt på området. I Martinselkonen går även renar på bete.
Fågelfaunan är riklig. Av rovfåglarna representeras höksläktet av bivråk, sparvhök och stenfalk och uggelsläktet av sparvuggla, jorduggla, lappuggla och pärluggla. På mossarna kan man bl.a. se tranor och sångsvanar. Sädgåsen kunde vara Martinselkonens symbolfågel, eftersom den häckar och gömmer sig under sommarens ruggning vid de avlägset belägna tjärnarna. Även tjädern spelar i Martinselkonen. Östliga vildmarksskogsarter är bl.a. mindre flugsnappare och tretåig hackspett. Om kvällen kan man också höra skriket av en tornsvala; bekant från tätorterna - då arten häckar högt i torrakorna också i Martinselkonen.
