Monte San Calogero geologicamente è una grossa anticlinale (porzione di crosta terrestre piegata dalle forze tettoniche che la fanno emergere) che sprofonda in direzione E-SE. Più che un monte sarebbe più corretto chiamarlo "Sistema montuoso del San Calogero": si presenta come un poderoso massiccio costituito da calcari e dolomie originatesi dal Mesozoico in poi, da strati silicei e dal cosiddetto flysh numidico (di natura sedimentaria).
Il paesaggio, così vario ed accidentato dal punto di vista geomorfologico, presenta diversi tipi di ambienti naturali: quello rupestre, la boscaglia, la gariga e la prateria.
Le difficili condizioni di vita dell'ambiente rupestre consentono l'insediamento a specie erbacee o cespugliose spesso endemiche a vari livelli: qui vivono il cavolo rupestre, l'euforbia di Bivona-Bernardi, la stellina di Sicilia, il litospermo a foglie di rosmarino, il garofano rupestre, la camomilla di Cupane, la bocca di leone siciliana, l'iberide rifiorente ed altre piante.
In questa riserva si è insediata un'avifauna molto interessante, nidificante ed installata sulle pareti più ripide del monte dove è possibile osservare l'aquila reale, la poiana ed il falco pellegrino.