天空島是被截然不同的低地環境包圍的孤立山脈。隔離對這些自然棲息地有重大影響。? 特有現象、高海拔遷徙和遺跡種群是天空島上的一些自然現象。

天空島上物種豐富度的復雜動態引起了生物地理學學科的關注，同樣，生物多樣性也受到保護生物學的關注。 天空島的關鍵要素之一是與其他山脈之間的物理距離分離，從而形成一個棲息島，例如被沙漠包圍的森林。

自上次冰河時期以來，一些天空島嶼成為因氣候變暖而擱淺的北方物種的避難所。 在其他情況下，植物和動物的局部種群傾向于物種形成，類似于厄瓜多爾加拉帕戈斯群島等海洋島嶼。

天空島的概念后來于 1943 年應用，當時 Natt N. Dodge 在亞利桑那州公路雜志的一篇文章中將亞利桑那州東南部的奇里卡瓦山脈稱為沙漠海中的山島。

大約在同一時代，該術語用于指代位于加利福尼亞州內華達山脈山頂的高山、無冰川、古老的地形地貌表面。

這個詞是由亞利桑那州東南部的居民自然作家韋爾登希爾德推廣的。 在他 1967 年出版的《天空島》一書中，他通過描述從奇瓦瓦沙漠西部的新墨西哥州羅迪歐鎮開車到 56 公里（35 英里）外和 1,700 米（ 5,600 英尺）海拔更高，從炎熱干旱的沙漠上升到草原，然后是橡松林地、松樹林，最后是云杉-冷杉-白楊林。 他的書提到了生物群落的概念，但更喜歡生命帶的術語，并參考了 Clinton Hart Merriam 的著作。 該書還描述了奇里卡瓦人的野生動物和生活條件。

大約在同一時間，科學家們開始接受將山脈作為棲息地島嶼的想法，并被大衛·夸門 (David Quammen) 和約翰·麥克菲 (John McPhee) 等知名作家引用。 這個概念屬于島嶼生物地理學的研究范圍。 它不僅限于北美西南部的山脈，還可以應用于世界各地的山脈、高地和地塊。

馬德里亞空島可能是世界上研究最多的空島。 這些山脈位于美國新墨西哥州和亞利桑那州以及墨西哥奇瓦瓦州和索諾拉州，形成了連接西馬德雷山脈北端和科羅拉多高原南部的鏈條。

一些更靠北的例子是瘋狂山、城堡山、熊掌山、海伍德山和小落基山， 這些范圍中的每一個都是森林覆蓋的，并且在林線以上有苔原和積雪，但沒有通過森林覆蓋的山脊與任何其他范圍相連； 山脈完全被下面沒有樹木的草原和/或半干旱灌木叢包圍。 北美其他著名的天空島還有大盆地山地森林，如加利福尼亞州的懷特山和內華達州拉斯維加斯附近的春山。 美墨邊境地區天空島的獨特之處之一是植物區系親緣關系的混合，即高海拔的樹木和植物更具有北緯的特征，而低海拔的植物群則與北緯有聯系。

沙漠和山脈再往南。 在這些空中島嶼中發現了一些獨特的動植物，如山絲蘭、格雷厄姆山紅松鼠、Huachuca springsnail 和 Jemez 山蠑螈。

一些山地物種顯然在它們目前的活動范圍內進化，以適應當地環境，例如萊爾山鼩。 然而，也有人注意到，隨著時間的推移，一些孤立的山區生態系統有物種消失的趨勢，這可能是因為小的、孤立的種群容易受到滅絕的力量的影響。