พื้นที่สงวนชีวมณฑลแม่สา - คอกม้า เป็นตัวแทนของระบบนิเวศลุ่มน้ำภูเขาที่มีป่าดิบเขาเป็นลักษณะเด่นได้รับการขึ้นทะเบียนจากองค์การการศึกษาวิทยาศาสตร์และวัฒนธรรมแห่งสหประชาชาติ (ยูเนสโก) ภายใต้โครงการมนุษย์และชีวมณฑล เมื่อวันที่ 1 มีนาคม พ.ศ. 2520 นับเป็นลำดับที่ 2 ของประเทศไทย

เนื้อที่รวม 358,537.5 ไร่ (57,366 แฮกแตร์) ประกอบด้วยพื้นที่ลุ่มน้ำหลักจำนวน 4 ลุ่มน้ำ คือ พื้นที่ลุ่มน้ำแม่สา ลุ่มน้ำห้วยคอกม้า ลุ่มน้ำแม่ท่าช้างและลุ่มน้ำสะเมิง ครอบคลุมบางส่วนของพื้นที่อุทยานแห่งชาติจำนวน 3 แห่ง ได้แก่ อุทยานแห่งชาติดอยสุเทพ - ปุย อุทยานแห่งชาติออบขาน และอุทยานแห่งชาติขุนขาน เป็นพื้นที่ที่มีความหลากหลายทางชีวภาพทั้งชนิดพันธุ์พืชและพันธุ์สัตว์ ตลอดจนมีความหลากหลายทางด้านวัฒนธรรมและชาติพันธุ์ และมีศักยภาพทางการท่องเที่ยวสูง ถือเป็นพื้นที่สำคัญในการช่วยขับเคลื่อนเศรษฐกิจของจังหวัดเชียงใหม่

พื้นที่สงวนชีวมณฑลแม่สา - คอกม้า มีจำนวนพืชที่มีท่อลำเลียงไม่น้อยกว่า 679 ชนิด ประกอบด้วยพืชใบเลี้ยงคู่ 526 ชนิด พืชใบเลี้ยงเดี่ยว 113 ชนิด เฟิร์น 34 ชนิด และพืชเมล็ดเปลือย 6 ชนิด และเป็นแหล่งของเห็ดรามากมายทั้งที่พบได้ทั่วไปและที่เป็นชนิดใหม่ของโลก เป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของสัตว์ป่าไม่น้อยกว่า 439 ชนิด แบ่งเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม 31 ชนิด นก 360 ชนิด สัตว์เลื้อยคลาน31ชนิด และสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก 18 ชนิด และในที่นี้มีสัตว์ที่ถูกค้นพบครั้งแรกของโลกและตั้งชื่อวิทยาศาสตร์ลงท้ายด้วยคำว่าสุเทพ ไม่น้อยกว่า 3 ชนิด

พื้นที่สงวนชีวมณฑลแม่สา - คอกม้า ได้ผ่านการจัดการด้านการอนุรักษ์และการพัฒนามาอย่างต่อเนื่อง มีการจัดทำแผนการจัดการพื้นที่แบบชุมชนมีส่วนร่วม มีการนำร่องการใช้กลไกการจ่ายแทนคุณระบบนิเวศ (Payment For Ecosystem Services: PES) เข้ามาใช้ในพื้นที่ รวมถึงการถ่ายทอดนวัตกรรมสู่ชุมชน เช่นการส่งเสริมการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อกล้วยไม้ฟ้ามุ่ยในชุมชนบ้านปงไคร้ ตำบลโป่งแยง อำเภอแม่ริม จังหวัดเชียงใหม่ เป็นต้น

พื้นที่สงวนชีวมณฑลแม่สา - คอกม้า มีชุมชนอาศัยอยู่ทั้งหมด 61 หมู่บ้าน มีประชากรรวม 39,941 คน เป็นชาย 17,137 คน หญิง 22,804 คน ประชากรประกอบด้วยคนไทยพื้นเมืองเหนือและชาวเขาเผ่าม้ง กะเหรี่ยง และลีซอ

พื้นที่สงวนชีวมณฑลแม่สา -คอกม้า ถือเป็นปอดของเมืองเชียงใหม่ เป็นแหล่งต้นน้ำที่สำคัญของชุมชนในพื้นที่ โดยลุ่มน้ำแม่สาให้น้ำไม่น้อยกว่า 36.58 ล้านลูกบาศก์เมตร/ปี เป็นแหล่งผลิตน้ำประปาเลี้ยงชุมชนในอำเภอแม่ริมและบางส่วนของอำเภอเมืองเชียงใหม่ เป็นแหล่งดินและน้ำเพื่อการเกษตรบนพื้นที่สูงเช่นเดียวกับภูมิทัศน์ที่เป็นแหล่งท่องเที่ยวสำคัญของประเทศไทย

อุทยานแห่งชาติ หน่วยป้องกันไฟป่า และหน่วยจัดการต้นน้ำในพื้นที่ ร่วมกับภาคประชาชน และองค์รภาคส่วนต่าง ๆ ในกิจกรรมที่หลากหลายในการอนุรักษ์ระบบนิเวศ โดยเฉพาะการปลูกฟื้นฟูป่าและการดูแลรักษาพื้นที่ เช่น การไม่นำขยะพลาสติกเข้ามาในพื้นที่อุทยานแห่งชาติ การป้องกันไฟป่าโดยการจัดทำแนวกันไฟ การปลูกต้นไม้เสริมโดยใช้ไม้ท้องถิ่นในพื้นที่ป่าเสื่อมโทรม การสนับสนุนการท่องเที่ยวเชิงนิเวศและความสัมพันธ์ระหว่างชุมชนกับเอกชนเพื่อพัฒนากิจกรรมในการฟื้นฟูป่ารอบชุมชนและสร้างความเข้มแข็งในการอนุรักษ์ป่าไม้ของชุมชนท้องถิ่น การปลูกฝังความรู้เกี่ยวกับผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและผลของความเสื่อโทรมของระบบนิเวศ โดยเฉพาะในนักเรียนในพื้นที่ ผ่านการให้ความรู้ทั้งการบรรยายและกิจกรรมนอกห้องเรียนอย่างเรือนเพาะชำ ฐานเรียนรู้ในพื้นที่ธรรมชาติใกล้โรงเรียน เป้นต้น