ลักษณะภูมิประเทศเป็นเทือกเขา ประกอบไปด้วยภูเขาต่างๆ เช่น เขาพังเหย มีความสูงประมาณ 200 - 800 เมตร ทางธรณีวิทยาของพื้นที่เป็นหมวดหินภูพานหมวดหินพระวิหาร และหมวดหินภูกระดึง เป็นหินในระหว่างช่วงเวลาประมาณ 180 - 230 ล้านปี ยุคจูแลสสิกและไทรแอสสิก เป็นแหล่งต้นน้ำลำธารลุ่มน้ำชี (แม่น้ำชี) ลำน้ำสนธิซึ่งไหลลงแม่น้ำป่าสัก