Geografia
Koko saari on syvästi vuonojen viiltämä, ja pohjoisrannikolla on jäähyllyjä, jotka ovat rantaan sulautuneita merijään esiliinoja. Pohjoista aluetta hallitsevat Mountains of Grant Land -vuoret, noin 100 000 vuotta vanhojen sedimenttikivien rosoinen ketju, jota peittää lähes 900 metrin paksuinen jää, joka on viimeisen jääkauden jäänne.Nunataksit eli kallionhuiput työntyvät jään läpi, ja Barbeau Peak (2 616 m) on itäisen Pohjois-Amerikan korkein vuori. Maa laskeutuu etelään Hazenin tasangolle, jota hallitsee Hazen-järvi, joka on napa-alueen suurin järvi. Ellesmeren keskiosassa Keski-Ellesmeren taittovyöhykkeen vuoret kohoavat 2 000 metriin.
Ekologia
Ellesmere on todellinen polaarinen aavikko, jossa sataa paikoin vain 70 mm vuodessa. Näin ollen kasvillisuus on niukkaa, vaikka Ellesmereen on yllättävän monipuolinen kasvisto näin korkealle arktiselle alueelle, mukaan lukien 151 sammallajiakin.1988 saaren pohjoisosaan perustettiin Quttinirpaaqin kansallispuisto.
Viljely
Ellesmereä luonnehtivat upeat maisemat sekä poikkeuksellinen ja herkkä ympäristö. Pieniä myskikarju-laumoja on hajallaan Hazenin tasangolla, samoin kuin jäänteitä karibulaumasta, jonka arktinen tutkimusmatkailija Robert E. Peary dokumentoi vuonna 1909 yrittäessään päästä pohjoisnavalle.Alueella on lukuisia lintulajeja ja useita muita maalla eläviä nisäkkäitä, mutta rannikolla oleva merijää estää merinisäkkäitä. Ellesmere-saarella esiintyy kolmetoista hämähäkkilajia. Ilmasto on äärimmäinen, mutta Hazen-järven erikoinen ”lämpökeidas” tuottaa yllättävän lämpimiä kesiä. Tanquary Fiordissa pakkasvapaa aika on keskimäärin 55 päivää.
Ympäristönäkökohdat
Merijää Ellesmere Islandin ympärillä on vähentynyt merkittävästi viimeisten 25-50 vuoden aikana. Ilmaston lämpenemisen jatkuessa ilmastoasiantuntijat uskovat jään jatkavan kutistumistaan. massiiviset jäähyllyt, kuten Ward Huntin ja Aylesin jäähyllyt, ovat menettäneet pinta-alaltaan satoja neliökilometrejä. Nämä muutokset muuttavat arktisessa ekosysteemissä merkittävässä roolissa olevien vesimikrobiyhteisöjen elinympäristöä.
Vähenevät jäähyllyt uhkaavat sukupuuttoon kuolemisella jääkarhujen lisäksi myös hylkeitä, mursuja,karibuja ja muita lajeja. Mikään tavallisista ilmastomalleista, joihin merijää sisältyy, ei ollut ennustanut näin nopeaa vähenemistä, mikä osoittaa, että arktinen merijää on alttiimpi ilmastonmuutokselle kuin aiemmin on luultu. Kesällä 2005 esimerkiksi 65 neliökilometrin kokoinen jäähylly, Aylesin jäähylly, joka oli työntynyt Jäämereen yli 3 000 vuoden ajan, irtosi äkillisesti ja ajautui ulos Ellesmere-saaren pohjoisrannikolla sijaitsevasta vuonosta. Itse asiassa 90 prosenttia siitä noin 10 000 neliökilometrin kokoisesta jäähyllystä, joka oli olemassa vuonna 1906, jolloin Peary ensimmäisen kerran kartoitti aluetta, on nyt poissa.
Historia
Ellesmere-saarella, joka on yksi maapallon syrjäisimmistä paikoista, on ollut vain vähän ihmistoimintaa (ks. Arktisen alueen tutkimus). Arkeologiset todisteet osoittavat kuitenkin, että Hazen Plateaun vuonot olivat asuttuja noin 4000 vuotta sitten. Dorsetin kansa asui itäisellä arktisella rannikolla noin 2 000 vuoden ajan, kunnes se katosi noin vuonna 1400 jKr. Thule-kansat (inuiittien esi-isät) saapuivat alueelle noin 1200-luvulla. Bachen niemimaalla (saaren puolivälissä) tehdyissä Thule-kulttuurin talviasuntojen kaivauksissa, jotka ajoittuvat vuosiin 1250-1350 jKr., on löydetty lukuisia norjalaisia esineitä, muun muassa veitsen teriä ja haaksirikko.
Saaren havaitsi William Baffin, mutta sitä ei tutkittu ennen 1800-lukua. John Ross löysi osia rannikosta vuonna 1818, ja saari nimettiin Ellesmere-herttuan mukaan Sir Edward Inglefieldin retkikunnan aikana vuonna 1852. Sir George Nares teki laajoja havaintoja vuosina 1875-76. Osana ensimmäistä kansainvälistä polaarivuotta Adolphus W. Greelyn johtama amerikkalainen ryhmä tutki laajalti Ellesmere-saaren pohjoisosaa (1881-84) Discovery Harbourin tukikohdasta käsin. Retkikunta päättyi traagisesti, kun huoltoalukset eivät saapuneet paikalle, ja 26 miehestä vain seitsemän selvisi hengissä.
Suuri osa Ellesmeren tutkimusretkistä liittyi pohjoisnavan etsintään. Otto Sverdrupkartoitti vuosina 1898-1902 useita saaria Ellesmere-saaren alueella. Vuosina 1903-04 Kanadan hallitus lähetti Albert P. Low’n alueelle osoittamaan Kanadan arktista suvereniteettia: hän pystytti kiviröykkiön kaukaisimpaan ”pohjoispäähän” ja asensi lipun.
Hazen-järvelle perustettiin tutkimusleiri Kansainvälisen geofysikaalisen teemavuoden (1957-58) aikana, ja nykyään Alexandra Fiordissa on hylätty RCMP:n asemapaikka (avoinna 1953-1963 ja kausiluonteisesti 1987-1992), jota käytetään nykyään tieteellisenä tutkimusasemana. Grise Fiord on tärkeä inuiittiyhteisö. Korkean arktisen alueen sääasemia ylläpidetään Eurekassa ja Alertissa – Kanadan arktisen alueen pohjoisimmalla asemalla (82° 29´57″ pohjoista leveyttä). Eurekassa sijaitsevassa Polar Environment Atmospheric Research Laboratory (PEARL) -laboratoriossa tutkijat voivat tehdä ympärivuotisia mittauksia koko ilmakehän sarakkeesta valtameren pinnasta stratosfääriin ja tutkia sen koostumusta, mukaan lukien otsonin ja siihen liittyvien kaasujen esiintymistä. Ellesmere oli tutkimuskohteena myös kansainvälisen polaarivuoden 2007-08 aikana.Vuonna 2012 Canada Coal Inc. aloitti tutkimukset Ellesmere-saaren Fosheimin niemimaalla sijaitsevien valtavien hiiliesiintymien tutkimiseksi.