พื้นที่ดำเนินงาน
สภาพกายภาพโดยทั่วไปของพื้นที่ลุ่มน้ำห้วยฮ่องไคร้ฯ จากผลการสำรวจเมื่อปี 2526
มีลักษณะสำคัญสรุปได้ คือ
1. สภาพดินเป็นดินหินกรวด มีหน้าดินตื้นไม่เหมาะสมต่อการใช้ประโยชน์ต่อการเกษตรกรรม
2. สภาพแวดล้อมโดยทั่วไป บรรยากาศมีสภาพแห้งแล้ง ขาดความชุ่มชื้น ธรรมชาติต้องเผชิญกับไฟไหม้ป่า ในทุกๆปี
3. ปริมาณน้ำธรรมชาติในพื้นที่ต้นน้ำมีปริมาณน้อย ไม่เพียงพอที่จะพัฒนามาใช้ประโยชน์ในการดำเนินกิจกรรมในการพัฒนาพื้นที่ลุ่มน้ำได้อย่างเพียงพอ เนื่องจากปริมาณน้ำฝนโดยเฉลี่ยต่อปีต่ำกว่า 1,200 มิลลิเมตร และสภาพกายภาพลุ่มน้ำเป็นป่าเต็งรังที่ไม่สามารถเก็บอุ้มน้ำไว้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
4. สภาพป่าไม้มีสภาพเสื่อมโทรม ผ่านการทำไม้สัมปทาน และสัมปทานไม้ฟืนโรงบ่มยาสูบ รวมทั้งมีการ บุกรุกตัดไม้ใช้ประโยชน์โดยชุมชน จนเหลือชนิดพันธุ์ไม้อยู่ในธรรมชาติเพียง 35 ชนิด มีความหนาแน่นของต้นไม้ไม่เกิด 100 ต้นต่อไร่ ไม้ที่เหลืออยู่เป็นลูกไม้ขนาดเล็กและไม้ที่สูงใหญ่ไม่เกิน 9 เมตร ลักษณะเป็นไม้ชั้นเดียวเป็นป่าโปร่ง
5. สภาพลุ่มน้ำไม่มีการเข้ามาถือครองใช้ประโยชน์โดยชุมชน เนื่องจากไม่มีความอุดมสมบูรณ์ใดๆที่จะ เอื้อให้ทำการเพาะปลูกได้ พื้นที่จึงมีสภาพถูกทิ้งรกร้าง
สภาพทางกายภาพของพื้นที่ลุ่มน้ำห้วยฮ่องไคร้ ที่เปลี่ยนสภาพภายหลังการดำเนินงานศึกษาและ พัฒนาพื้นที่ป่าไม้ต้นน้ำลำธาร ของศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้ อันเนื่องมาจากพระราชดำริ

ด้านการพัฒนาที่ดิน 
ในสภาพป่าเต็งรังและป่าเบญจพรรณ ในหน้าแล้งมีการผลัดใบ ซึ่งทางวิชาการเรียกว่า "การคืน ธาตุอาหารให้แก่พื้นดิน" จากการศึกษาพบว่าในเดือนกุมภาพันธ์ มีใบไม้มากที่สุด ประมาณ 600-700 กก. ต่อไร่ต่อปี ถ้าใบไม้เหล่านี้ไม่ถูกไฟไหม้ก็จะผุสลายเป็นหน้าดินเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ให้แก่พื้นที่ป่า ซึ่งพบว่า ธาตุอาหารในดินมีเพิ่มขึ้นจากปี 2526 มีธาตุอาหารในดินไม่เกิน 1 เปอร์เซ็นต์ (ของน้ำหนักดิน) จากการพัฒนา ปัจจุบันพบธาตุอาหารเพิ่มเป็น 3-4 เปอร์เซ็นต์ (ของน้ำหนักดิน) ผลจาการร่วงหล่น ทับถมผุสลาย ของใบไม้ทำให้ดินมีหน้าดินเพิ่มขึ้น สามารถเพิ่มธาตุอาหารในดิน สามารถใช้พื้นที่ทำประโยชน์ด้านการ เกษตรกรรมได้

ด้านการพัฒนาแหล่งน้ำ
สภาพแหล่งน้ำและการพัฒนาแหล่งน้ำก่อนปี 2526 ศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้อันเนื่องมาจากพระราชดำริ ตำบลป่าเมี่ยง อำเภอดอยสะเก็ด จังหวัดเชียงใหม่ อยู่ในเขตลุ่มน้ำห้วยฮ่องไคร้ ซึ่งลำห้วยห้วยฮ่องไคร ้ เป็นลำน้ำสาขาฝั่งขวาของลุ่มน้ำแม่กวง มีต้นกำเนิดจากแนวสันเขาสูงทาง ทิศตะวันออกเขตตำบลป่าเมี่ยงของอำเภอดอยสะเก็ดไหลลงมาทางทิศใต้ผ่านบ้านปางเรียบเรือ บ้านตลาดขี้เหล็ก บ้านแม่ฮ่องไคร้ ไหลบรรจบกับลำห้วยแม่โป่ง ที่บ้านท่ามะกุ่ม แล้วไหลผ่านบ้านป่าไผ่ บ้านแม่โป่ง และ บ้านแม่ฮ้อยเงิน ไปบรรจบกับน้ำแม่จ้องที่บ้านแม่จ้องเหนือในเขตอำเภอดอยสะเก็ด แล้วไหลไปทาง ทิศตะวันตก ผ่านบ้านแม่ก๊ะใต้ บ้านแม่คือ บ้านแม่ท้องป่อง บรรจบกับน้ำแม่ปูคา ที่บ้านแม่ปูคาเหนือในเขต อำเภอสันกำแพง แล้วไหลผ่านอำเภอสันกำแพงไปลงลำน้ำกวง ไหลลงสู่แม่น้ำปิงในเขตอำเภอเมือง จังหวัดลำพูน ลำห้วยฮ่องไคร้ช่วงไหลผ่านบ้านปางเรียบเรือ ซึ่งเป็นจุดที่ก่อสร้างอ่างเก็บน้ำ ห้วยฮ่องไคร้ 7 (ปางเรียบเรือ) มีความยาวลำน้ำประมาณ 6.50 กม. พื้นที่ลุ่มน้ำประมาณ 13.60 ตร.กม. หรือประมาณ 8,500 ไร่ ลำห้วยมีขนาดกว้างประมาณ 4.00 ม. ท้องลำน้ำมีตะกอนทราย

สภาพน้ำท่า
เนื่องจากลุ่มน้ำห้วยฮ่องไคร้ เป็นลุ่มน้ำขนาดเล็กในลุ่มน้ำห้วยฮ่องไคร้ จึงไม่มีสถานีวัดปริมาณน้ำท่า การประเมินน้ำต้นทุนที่ไหลผ่านหัวงาน จึงต้องอาศัยข้อมูลปริมาณน้ำท่าเฉลี่ยของสถานีดัชนี ซึ่งตั้งอยู่ใกล้เคียงกับหัวงานมากที่สุด คือสถานี P.36 (น้ำแม่ลาย) มีพื้นที่ลุ่มน้ำเหนือสถานีเท่ากับ 35 ตารางกิโลเมตร ในการประมาณน้ำท่าของลำห้วยฮ่องไคร้ ได้อาศัยข้อมูลจากสถานีวัดน้ำฝนดังกล่าว เป็นจุดตรวจสอบผลการคำนวณเพื่อให้ได้ผลสรุปที่ใกล้เคียงกันกับความเป็นจริงตามธรรมชาติ พื้นที่ลุ่มน้ำห้วยฮ่องไคร้ มีการจัดการพัฒนาพื้นที่ป่าไม้ เช่นการปลูกเสริมป่า การควบคุมและ ป้องกันไฟป่า และก่อสร้างฝายต้นน้ำลำธาร (Check Dam) กระจายไปทั่วพื้นที่ สร้างความชุ่มชื้น ให้กับป่า และระบบนิเวศน์ป่าไม้ ทำให้ความชื้นสัมพัทธ์ในพื้นที่สูงขึ้น อุณหภูมิโดยเฉลี่ยลดลงจากเดิม รวมทั้งอัตราการระเหยและการคายน้ำลดลงเช่นเดียวกัน มีผลให้ความต้องการผันน้ำจากลุ่มน้ำห้วยแม่ลาย ลดลงตามลำดับ 

สภาพฝน อัตราการระเหย และอุณหภูมิ
จากการศึกษาข้อมูลปริมาณน้ำฝน ศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคเหนือในพื้นที่จังหวัดเชียงใหม่เปรียบเทียบ กับข้อมูลปริมาณน้ำฝนในพื้นที่ศูนย์ฯห้วยฮ่องไคร้ พบว่าปริมาณน้ำฝนที่ตกในเขตพื้นที่ศูนย์ฯ มีปริมาณ มากกว่าและมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเกือบทุกปี ปัจจุบันปริมาณน้ำฝนเฉลี่ย 1,314 มิลลิเมตร/ปี อัตราการระเหย 880 มิลลิเมตร อุณหภูมิเฉลี่ย 25 องศาเซลเซียส

ด้านการพัฒนาป่าไม้
ชนิดของป่าเปลี่ยนไปในทางที่ดีขึ้น จากเดิมมีสภาพเป็นป่าเต็งรังที่เสื่อมโทรม ปัจจุบันฟื้นฟูสภาพ และพัฒนาห้วยฮ่องไคร้ คือ สภาพแวดล้อมของบรรยากาศ มีความชุ่มชื้น คุณภาพของป่าเปียกหรือ Wet fire Break เดิม (ปี 2526) เกิดไฟป่าในพื้นที่ศูนย์ฯ สร้างความเสียหายประมาณ 200 ไร่/ปี เมื่อระบบ การกระจายความชื้นเริ่มเข้าผืนป่าปัจจุบันในระยะ 10 ปี หลังการพัฒนาไม่ปรากฎว่ามีไฟไหม้ป่า เกิดขึ้น ในพื้นที่ศูนย์ฯ มีความหลากหลายของพืชพรรณอาหารธรรมชาติที่ชุมชนได้ใช้ประโยชน์เพื่อการพึ่งพา และเป็นรายได้เสริมในครัวเรือน ชุมชนสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้อย่างไม่ก่อให้เกิดผลกระทบต่อสภาพ ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมของพื้นที่ต้นน้ำลำธาร ทั้งนี้การที่จะรักษาสภาพแวดล้อมให้ดีมี คุณค่าต้องมีการปลูกสร้างจิตสำนึกในการทำหน้าที่อนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมของชุมชน ในพื้นที่ต้นน้ำ ด้วยความร่วมมือ ร่วมแรง ร่วมใจ เพื่อเป็นแนวทางให้ชุมชนได้เข้ามามีส่วนร่วมในการบริหาร จัดการทรัพยากรและสภาพแวดล้อมท้องถิ่นตอบสนองแนวพระราชดำริ การฟื้นฟูพัฒนาพื้นที่ลุ่มน้ำห้วยฮ่องไคร้ ที่ประสบผลสำเร็จเป็นรูปธรรม เป็นตัวอย่างที่ดีของการ จัดการพัฒนาพื้นที่ที่เสื่อมโทรมให้กลับมาใช้ประโยชน์ได้นั้น เกิดจาการดำเนิน การพัฒนาตามแนวพระราช ดำริ ให้เน้นเรื่องการอนุรักษ์ต้นน้ำลำธาร โดยใช้ฝายต้นน้ำลำธาร เป็นเครื่องมือในการพัฒนาพื้นที่ ทำให้ เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพทางกายภาพจากสภาพพื้นที่ที่เสื่อมโทรมในอดีต จนมีสภาพที่สมบูรณ์ พื้นดินมี ศักยภาพที่เอื้อประโยชน์ต่อการพัฒนาด้านเกษตรกรรมอื่นๆ ได้อย่างยั่งยืนและชุมชนรอบพื้นที่สามารถ ดำรงชีวิตอยู่ได้อย่างไม่ก่อให้เกิดผลกระทบต่อสภาพทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมต้นน้ำลำธาร ทำให้ผืนป่าต้นน้ำลำธารเป็นแหล่งต้นน้ำลำธารที่อุดมสมบูรณ์ สามารถผลิตน้ำไปใช้ในส่วนพื้นที่ด้านล่าง ได้ นี่คือบทพิสูจน์รูปแบบแห่งความสำเร็จเพื่อการเรียนรู้และนำไปสู่การปฏิบัติ การพัฒนาพื้นที่ต้นน้ำลำธาร ที่ยั่งยืนต่อไป

พื้นที่ดำเนินงาน
1. พื้นที่ศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้อันเนื่องมาจากพระราชดำริ อำเภอดอยสะเก็ด จังหวัดเชียงใหม่ เนื้อที่ 8,500 ไร่ 
2. พื้นที่หมู่บ้านรอบบริเวณศูนย์ฯ ของโครงการศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้ 18 หมู่บ้าน ในตำบลแม่โป่ง ตำบแม่ฮ้อยเงิน ตำบลเชิงดอย ตำบลป่าป้อง อำเภอดอยสะเก็ด และตำบล ห้วยแก้ว กิ่งอำเภอแม่ออน จังหวัดเชียงใหม่
3. โครงการบริการการพัฒนาในระดับพื้นที่ 5 แห่ง
3.1 โครงการพัฒนาเบ็ดเสร็จลุ่มน้ำสาขาแม่น้ำปิงอันเนื่องมาจากพระราชดำริ อำเภอจอมทอง อำเภอฮอด จังหวัดเชียงใหม่ และอำเภอบ้านโฮ่ง จังหวัดลำพูน
3.2 ศูนย์บริการการพัฒนาขยายพันธุ์ไม้ดอกไม้ผลบ้านไร่อันเนื่องมาจากพระราชดำริ อำเภอหางดง จังหวัดเชียงใหม่
3.3 โครงการพัฒนาพื้นที่ห้วยลานอันเนื่องมาจากพระราชดำริ อำเภอสันกำแพง จังหวัดเชียงใหม่
3.4 โครงการพัฒนาพื้นที่ป่าขุนแม่กวงอันเนื่องมาจากพระราชดำริ อำเภอดอยสะเก็ด จังหวัดเชียงใหม่
3.5 โครงการพัฒนาดอยตุง (พื้นที่ทรงงาน) อันเนื่องมาจากพระราชดำริ อำเภอแม่ฟ้าหลวง จังหวัดเชียงราย
4. พื้นที่โครงการพัฒนาพื้นที่ลุ่มน้ำแม่อาวอันเนื่องมาจากพระราชดำริ อำเภอป่าซาง จังหวัดลำพูน
5. พื้นที่หมู่บ้านในเขตจังหวัดเชียงใหม่ และจังหวัดอื่นในภาคเหนือที่เกษตรกรมีความสนใจ เข้ามาเรียนรู้และนำไปปฏิบัติ