Em termos paisagísticos é uma zona de média montanha integrada no maçico xisto-grauváquico, sulcada por pequenas ribeiras com quedas de água e coberta por matos e matas de carvalho e castanheiro, plantações de coníferas exóticas e áreas agrícolas.

Ecologicamente, é uma preciosa relíquia da floresta da Aliança Rusco-Quercetum Roboris a qual faz parte da associação Quercion Occidentale do noroeste da Península. A sua herpetofauna engloba alguns endemismos ibéricos de grande interesse científico e zoogeográfico, como a Salamandra-lusitânia e o Lagarto-de-água, características do bosque temperado caducifólio. Na avifauna é de salientar a presença de rapinas florestais: Coruja-do-mato e Açor. A Serra do Açor encerra ainda notáveis valores de grande qualidade paisagística e cenográfica.

Os problemas ambientais que se colocam ao Parque são sobretudo o risco de incêndios e o déficit hídrico.