Il massiccio del Velino è uno dei più imponenti ed estesi dell'Appennino Centrale. La tormentata e complessa struttura orografica che lo distingue determina una grande varietà di microclimi e di ambienti: ne risulta una ricchezza biologica di grande rilievo, con una ventina di comunità vegetali ben distinte, comprese nelle quattro fasce altitudinali che si succedono dai piedi del massiccio (m 1000 circa), sino alla sua cima (m 2486); in tale ambito si contano circa 600 specie vegetali e 190 specie di vertebrati, regolarmente censite sinora.
Da una quota minima di 987 m. (Bocca di Teve), il massiccio del Velino si innalza sino a cime che superano i 2.000 metri di altitudine, come quelle del Monte Velino (2486m.), del Monte Cafornia (2424 m.), del Monte di Sevice (2331 m.s.m.), del Monte Rozza (2064 m.s.m.)..
La natura geologica del massiccio è caratterizzata dai calcari organogeni del Cretaceo, molto compatti e permeabili; solo alcuni pianori di alta quota sono costituiti da formazioni marnose, meno permeabili e con pedogenesi più veloce.
Il Velino dà la possibilità di osservare una grande varietà di fenomeni geomorfologici su una scala di rara ampiezza. Imponenti manifestazioni del glacialismo quaternario sono quelle della Valle Majelama e della Val di Teve, due grandi valli glaciali con sezione ad U, lunghe fino a 5 km e profondamente incassate tra alte pareti a precipizio. Esse presentano frequenti segni lasciati dai ghiacci che le hanno formate: soglie glaciali, accumuli morenici, massi erratici, rocce montonate, valli sospese (tra le quali la più grande è quella della Genzana che confluisce nella Valle Majelama). L'area del massiccio, che ha come cima culminante e centrale il Velino (2486 m.s.m.), è, come abbiamo appena accennato, caratterizzata da un profondo solco glaciale a forma di semicerchio, con la convessità rivolta verso Nord e qui sbarrato traversalmente dal Monte Bicchero. Le propaggini di questo solco sono ad Est lo sbocco della Valle Majelama, vicino all'abitato di Forme, ad Ovest Bocca di Teve, limitrofa al villaggio di Cartore e al confine tra Abruzzo e Lazio. Il solco glaciale che da Bocca di Teve si dirige verso Nord Nord/Est, dando luogo al cosiddetto Vallone di Teve, separa nettamente il Velino dai Monti della Duchessa; lo stesso solco, effettuata una conversione, origina verso Est la Valle Majelama e delimita il Velino dai Monti della Magnola.
Un imponente sistema di faglie ruota intorno ad una linea principale lunga circa dieci chilometri che taglia tutto il versante sud-occidentale del Velino ad una quota compresa tra 1200 e 1400 m, dove è ben visibile un'accentuazione delle acclività con relativo affioramento di roccia.
Altre importanti linee di faglia corrono in corrispondenza del percorso delle due valli glaciali di cui si è detto, sulle quali si impostarono i ghiacciai quaternari.
Segni importanti dell'azione erosiva delle acque superficiali sono evidenti solo in Val di Teve e in Valle Majelama, mentre appaiono appena accennati altrove; ciò a causa della natura calcarea del substrato, la cui permeabilità comporta un notevole sviluppo dei fenomeni carsici sotterranei (grotte e cavità) e superficiali (microformazioni come scanalature e solchi nella roccia, campi carreggiati, doline, inghiottitoi). Due inghiottitoi attivi sono presenti ed evidenti in Val di Teve (dove un ruscello temporaneo scompare sottoterra) e sulla sponda settentrionale del Lago della Duchessa (dove si osserva una notevole captazione di acqua quando il livello del Lago è molto elevato). L'alveo stesso di questo Lago, sebbene di origine glaciale pleistocenica, risulta poi riplasmato dalla successiva azione carsica, che ha provocato l'originarsi di due grandi doline coalescenti. Una riserva d'acqua di tale consistenza, sufficientemente stabile grazie alla concomitanza di due fattori propizi, quali, da una parte l'assenza di emissari e, dall'altra, il rilevante rifornimento assicurato dalle abbondanti precipitazioni meteoriche, esercita un forte richiamo sulla pastorizia attratta, ad un tempo, dall'ampiezza dei pascoli e dalla perennità dell'abbeveraggio. Numerose doline a fondo colmato sono presenti nelle zone di testata di Val di Teve e Valle Majelama, tra i dossi morenici.
La zona di alta quota del massiccio, oltre m 2300 s.l.m. circa, presenta evidenti segni di fenomeni periglaciali del tipo di quelli che si osservano nelle zone di tundra artica o alpina; si tratta di fenomeni crionivali, associati ai cicli di gelo e disgelo dello strato superficiale del suolo: si possono osservare frequenti aghi di ghiaccio, suoli gradinati, suoli poligonali, suoli a cuscinetti erbosi. L'origine di tali formazioni è da attribuire alle rigide temperature ed alle ampie escursioni termiche giornaliere che si registrano in tutte le stagioni in questi biotopi davvero estremi.
Simulacri di una diversa vita ormai spenta da milioni di anni si osservano frequentemente nel massiccio sotto forma di calchi fossili di conchiglie che i monti sorti dai grandi sommovimenti tellurici hanno sollevato fin oltre i 2000 metri.
