园内由解家河和包家河两个次级盆地组成，盆地被玄武岩组成的盾状火山环抱， 地形起伏不平，最高峰为尧山，海拔405.5米，属北温带季风气候区，年平均气温为12.4℃，年平均降雨量709毫米。

公园地质是山东地层临朐群及其包含的牛山组、山旺组、尧山组建群、属弥河水系，为季节性河流。地质公园以闻名世界的山旺古生物化石及反映其形成环境的火山地貌为特色。组的所在地，具有标准的层型剖面，尤其是山旺组地层在国内外具有重要的对比意义。硅藻土沉积厚度约为25米，由于层薄如纸，稍加风化即层层翘起，宛若书页，古人形象比喻为“万卷书”，大量古生物化石含在其中，已成为国际上中新世生物建阶的重要依据。