徂徕山岩石为太古界泰山杂岩，周边地带有灰岩出露，山体突兀峻拔，峰峦嵯峨，沟谷幽深，绵延起伏。山上奇峰怪石遍布，恣态万千。山西、山北两面有大汶河，南有小汶河，三面环水，山水相映。属温带大陆性季风半湿润气候，山下四季分明，山上春秋相接，山上气温比山下低3-6摄氏度。年平均降水量在1000毫米左右，气候湿润，雨量充沛，水源充足，涝泉分布广，涧水清澈见底，四季长流。山区无工业，属绿色农业区，无空气、水资源、噪音和固体废弃物污染源，生态环境没有破坏，山区空气含氧量明显高于周边，是天然吸氧保健场所。1992年9月被林业部批准为国家森林公园，是风景秀丽的旅游胜地。

山区生物物种多样，温带物种基本俱全，动植物种类达上千种。共有植物资源449属789种。植被以常绿针叶林和落叶阔叶林为主，覆盖全山，是世界上最大的人工林。水土保持较好，发生水土流失的小部分地区，流失程度在轻度以下。徂徕山多美松，《诗经·鲁颂》称“徂徕之松”，《水经注》记“山多松柏”，《邹山记》载“犹有美松”。野生动物资源有狼、獾、山猫、雕、鹰、山鸡、斑鸠等200余种。物产丰富，出产大量名贵中药材、山珍、茶叶和多种干鲜林果，其中樱桃居全国第一的优势地位。

徂徕山古迹众多，据初步普查，今存寺庙3处，碑碣54块，摩崖刻石113处，古树名木千余株。《诗经》、《史记》对此山有多处记载，历史名人多有题咏，民间传说更是数不胜数。

吴王阖闾、孔子、汉武帝、汉光武帝、李白曾亲自登临，司马迁也曾到达此处，汶河沿岸是春秋时鲁国人才辈出之处。山上有吴王驻跸的中军帐，有西汉赤眉军起义的根据地天胜寨，有北齐时的映佛崖摩崖刻石，有唐代大诗人李白与山东名士孔巢父等6人隐居处，有徂徕山抗日武装起义遗址等，历史文物古迹丰富。