Este espacio comprende una larga sierra, con dirección Este-Oeste, en la que se incluyen las cotas más altas del País Vasco (Aitzuri, 1.550 m) y que es límite entre las vertientes cantábrica y mediterránea, además de separar los Territorios Históricos de Alava y Gipuzkoa.

La mayor parte del sustrato está formado por calizas urgonianas cuya erosión da lugar a espectaculares fenómenos kársticos: crestas, dolinas, torcas, lapiaces, barrancos, etc. Entre ellos son famosos parajes como la hoya de La Lece, el túnel de San Adrián, la depresión de Urbia, el barranco de Arantzazu, etc. En Elguea-Urkilla el sustrato cambia y afloran areniscas y arcillas, lo que da como resultado un paisaje en laderas redondeadas, de perfil ondulante.

En el Parque Natural se conservan magníficas y extensas representaciones de los bosques autóctonos: hayedos, robledales de roble albar (Quercus petraea), etc. En las partes más altas de los montes, la vegetación arbolada se hace más rara y da paso a las praderas montanas y brezal-argomales, frutos de intenso pastoreo de oveja lacha tradicional en estos montes.
En las zonas de campiña de la vertiente norte puede observarse el típico paisaje en mosaico asociado al caserío vasco, en el que prados, huertas y frutales alternan con pequeños rodales de pino radiata. En algunas laderas, las plantaciones de coníferas llegan a adquirir unas extensiones notables.

En los afloramientos rocosos calizos se localiza una flora muy singular, repleta de endemismos de las altas montañas cántabro-pirenaicas. Otros hábitats de gran interés botánico son las incipientes turberas ligadas a los sustratos silíceos, como la de Arbarrain (Altzaina).