Geologické podložie tvoria karbonáty, najmä svetlé dolomityhronika, ktoré v tejto oblasti zastupuje považský príkrov. Prevažne južná expozícia, dolomitické podložie a nedostatok povrchových vodných tokov spôsobili, že toto územie predstavuje suchý a teplý „ostrov“ medzi karpatskýmilesmi. Väčšina vôd v oblasti preniká priepustnými karbonátmi hlbšie do podložia a vyviera na západe pozdĺž považanských zlomov. Útočisko tu našlo xerotermné rastlinstvo a živočíšstvo, ktoré sem preniklo v medziľadových dobách z teplejších oblastí pri Stredozemnom a Čiernom mori. Niektoré druhy sa prispôsobili životu na svahoch pokrytých drobivým dolomitom, iné uprednostnili plytké pôdy, najmä rendziny, ďalšie osídlili spraše, ktoré sem naviali vetry vanúce v ľadových dobách od pevninského ľadovca. V poľadových dobách tu prevládali teplomilné druhy tvorené hlavne dubom plstnatým, iba na extrémnych svahoch prežili druhy typické pre tzv. skalné stepi. Od stredoveku tunajšie spoločenstvá výrazne formoval človek – poľnohospodár, ktorý časť lesov vyrúbal a ostatné využíval ako pastviny. Výrazne sa tak rozšírili otvorené plochy, tzv. holiny a posilnili spoločenstvá skalného bezlesia s mnohými sucho a teplomilnými druhmi rastlín a živočíchov.
Rastlinstvo
Poniklec veľkokvetý (Pulsatilla grandis) v Tematínskych vrchoch
K najvzácnejším bezstavovcom tu patria kobylka sága stepná a dva druhy veľkých cikád – cikáda jaseňová a cikáda Tibicen plebejus, ktoré v horúcom lete svojím „spevom“ navodzujú atmosféru Stredomoria. K zriedkavým zástupcom hmyzej ríše patria aj mravcolevy a askalafusy. Z množstva motýľov je významný modráčik slovenský, ktorý bol pre vedu objavený a popísaný práve odtiaľto. Zo stavovcov majú v Tematínskych vrchoch stabilné populácie teplomilné druhy plazov – jašterica zelená a užovka stromová, bohatú avifaunu reprezentuje napríklad aj symbol pravých stepí – orol kráľovský.
Súčasné pomery
Nadmerná pastva a odlesňovanie tejto časti Považského Inovca našimi predkami spôsobili eróziu najexponovanejších svahov. Na eróziou ohrozené plochy boli v druhej polovici 20. storočia vysádzané nepôvodné dreviny, ako sú borovica čierna a jaseň mannový, ktoré potláčali domáce dreviny a poškodili unikátne xerotermné biotopy. V súčasnosti spoločné úsilie ochrany prírody a majiteľov a užívateľov lesov vedie k postupnému odlesňovaniu nepôvodných drevín, ukončeniu zalesňovania holín a presadzovaniu výsadby pôvodných drevín, najmä dubov.
.jpg)
