La ricchezza naturalistica del Parco risiede nella particolare configurazione del paesaggio, di tipo spiccatamente pre-appenninico, dove la vicinanza del mare ha concorso alla formazione e alla coesistenza di biotopi determinati da microclimi differenziati dovuti ad esposizioni diverse e influenzati da variazioni della circolazione delle masse d'aria all'interno del complesso montuoso.
L'imponente aspetto del rilievo dominante la Campagna Romana, la Sabina e l'agro tiburtino, contrasta con il paesaggio interno caratterizzato dalla successione di rilievi modesti, intercalati da pianori carsici e vallecole pascolive, interrotti dalla dorsale del Monte Pellecchia che si differenziano dagli aspetti certamente più aspri e rupicoli del settore sud-orientale dell'area di Licenza.
La successione stratigrafica del gruppo dei Monti Lucretili è costituita in massima parte da formazioni sedimentarie di origine e di ambiente marino depositatesi a partire da circa 200 milioni di anni fa nell'antico oceano mesozoico, Tetide.
L'aspetto territoriale dei Monti Lucretili risulta fortemente
condizionato dalla storia geologica e strutturale che ha dato origine a
un gruppo montuoso ben definito geograficamente.
L'orografia dell'area
rispetta l'allineamento appenninico generale con asse nord-sud e
rappresenta sostanzialmente un territorio costituito da tre
corrugamenti montuosi principali separati in modo più o meno netto da
sistemi di faglie su cui si sono impostate incisioni torrentizie.
L'attuale assetto della vegetazione sui Monti Lucretili ha origine da una altalenante successione di eventi prodotti da un'azione antropica determinante per il mutamento degli aspetti originari.
Come il paesaggio vegetale anche il popolamento faunistico ha risentito in modo sostanziale dell'azione antropica operata sia attraverso l'attività venatoria sia con attività di trasformazione millenarie dell'ambiente.
Nonostante ciò nei suoi molteplici ambienti l'area protetta conserva elementi di estremo interesse.
Le diverse tipologie ambientali presenti nel Parco sono il frutto della complessità climatica che caratterizza questa porzione di territorio laziale collocata al centro di 4 differenti zone climatiche:
Infatti il clima è il fattore ecologico che maggiormente influenza la distribuzione degli organismi viventi. In particolare, le formazioni vegetali, come le varie tipologie di boschi, macchie e praterie, sono posizionate lungo fasce altitudinali variabili secondo la latitudine e l'esposizione.