Collocato alla periferia di Bologna, il parco si sviluppa sulle prime pendici collinari, affacciandosi come un largo terrazzo sulla cittá e la pianura. L'area tutelata gravita attorno agli affioramenti dei gessi messiniani, che si estendono nell'area compresa tra i torrenti Savena e Idice, e, nel settore piú orientale, alle zone calanchive del Passo della Badessa. L'elevata solubilitá del gesso ha determinato lo sviluppo in superficie di morfologie tipicamente carsiche come doline, inghiottitoi e valli cieche. Il fenomeno carsico ha peró la sua massima espressione sottoterra, con un intreccio di oltre 200 grotte che costituiscono uno dei piú estesi sistema di cavitá gessose d'Europa. Molto note sono la grotta della Spipola, la piú estesa, e quella del Farneto, importante sito archeologico. In questi ambienti ipogei abitano invertebrati dai particolarissimi adattamenti e trovano riparo chirotteri come il ferro di cavallo maggiore. L'articolata morfologia del territorio causa differenti situazioni microclimatiche, favorendo una elevata diversitá floristica, con specie mediterranee e succulente sui versanti piú assolati o sulle rocce, mentre nel fondo freddo delle doline crescono specie tipiche di quote piú elevate come il giglio martagone e il raro isopiro.