神农架的神秘感首先源于其极致的自然环境与独特的生物多样性。作为“华中屋脊”，神农架平均海拔1700米，更高峰神农顶3106.2米，立体气候显著——“东边日出西边雨”“一日有四季”的气候特征，为动植物提供了多样的栖息环境。这里森林覆盖率达91.6%，活立木蓄积量2019万立方米，是全球同纬度地区唯一的绿色奇迹，蕴藏着3700多种植物（其中高等维管束植物2671种）、1060余种动物（其中国家一二级保护动物67种）。更令人称奇的是白化动物现象：神农架发现了比世界其他地方更多的白色动物，如白金丝猴、白松鼠、白蜘蛛、白熊、白蛇等，专家至今无法解释为何这种基因突变会在神农架集中出现。
千古未解的“野人”之谜
“野人”是神农架更具代表性的神秘符号，也是当今世界四大未解之谜之一。关于“野人”的记载可追溯至春秋战国时期的《山海经》，屈原《九歌·山鬼》中的“山鬼”也被认为与“野人”有关。20世纪50年代以来，神农架及周边地区有近400人不同程度地目击到“野人”活体，目击者包括公务员、学生、农民等，描述多为“身材高大魁梧、面目似人又似猴、全身棕红或灰色毛发、直立行走”。中国科学院从1977年开始组织多次科考，收集到“野人”的粪便、毛发、脚印（如1977年在神农架发现的48厘米长、呈纺锤状的脚印）及竹屋等实物，但至今未捕获活体或获得确凿的科学证据，这使得“野人”的存在与否仍是一个未解之谜。
奇异地质与气候现象
神农架的地质与气候中隐藏着诸多无法用常规理论解释的谜题。冷暖洞是其中的典型：洞内面积可容纳上千人，中间有一条明显的冷暖分界线，一侧寒风飕飕（温度低至10℃以下），另一侧暖意融融（温度可达20℃以上），温差达8℃以上，专家对成因仍有争议（一说洞下有温泉，一说洞口构造导致冷热空气交汇）。山溪潮汐更是违背常理：神农架的山溪本应受雨水补给，却出现了类似海水的涨落现象，每天早、中、晚各涨潮一次，且潮水颜色随季节变化（梅雨季碧清，干旱季混浊），科学家至今未能给出合理解释。盛夏结冰的冰洞（如宋洛乡的冰洞，洞外高温时洞内仍结冰，洞外寒冷时洞内反而升温）、石板显字（神农架某石板上下雨后会出现类似文字的痕迹）等现象，也为神农架增添了神秘色彩。
独特的文化与传说传承
神农架的神秘还源于其深厚的文化底蕴与民间传说。这里是华夏始祖炎帝神农氏“架木为梯、采尝百草”的传说之地，神农坛、神农顶等地名均由此而来，承载着中华民族对农耕文明的记忆。鬼市（又称“山市”）是神农架民间广为流传的奇景：传说山中会出现类似海市蜃楼的“鬼市”，有“人声鼎沸、车马喧嚣”的景象，虽未被科学证实，但不少游客称曾在山中听到类似声音。石头屋的母鸡（石头屋地区的母鸡个头大、下的蛋是双黄，但离开石头屋就会死去）、神石的音乐（某石柱每年年初到7月会发出锣鼓声，下半年寂静无声）等传说，也为神农架增添了神秘的人文氛围。