Área de media e alta montaña, no extremo occidental da cordilleira Cantábrica. O espazo natural esténdese por unha área máis ampla, compartido pola Comunidade Autónoma de Castela e León (provincia de León, preto de 56.000 ha) e o Principado de Asturias (Ibias). Está drenada pola conca do río Navia, con múltiples afluentes (Rao, Ser, Cervantes) e subafluentes (Murias, Xunquiñas, Piornedo, Ortigal, Vara, Brego, Noceda), que discorren de leste a oeste. O rango altitudinal vai dos 460 aos 1.935 m sobre o nivel do mar, cunha boa parte do cordal sudoriental arredor ou por encima dos 1.800 m sobre o nivel do mar (Mostallar, Corno Maldito, Tres Bispos, Penarrubia).
Pertence á rexión eurosiberiana, provincia atlántica-europea, subprovincia orocantábrica e sector laciano-ancarense. O subsector corolóxico correspondente (coureliano-ancarense) é case exclusivo destas montañas sudorientais de Lugo. Dominio climático oceánico de montaña, con precipitacións medias anuais de 2.042 mm (a media altitude) e temperatura media de 8 ºC (aínda que a media das mínimas invernais pode roldar os 2 ºC baixo cero e os 4 ºC a media anual dos cumios), unha media de 157 días libres de xeadas e frecuentes, aínda que irregulares, precipitacións en forma de neve entre novembro e abril.
Arredor da metade da superficie do espazo natural está ocupada por diferentes tipos de matogueiras e monte baixo, que predominan en abas de solaina e nos cumios. A partir dos 1.700-1.800 m desaparece a vexetación arbórea, que é substituída por formacións de uceira branca, piornos, toxos e cimbros rastreiros, xuntamente con diferentes pasteiros asociados a solos esqueléticos e pedreiras. En vales de orixe glaciar desenvólvese unha vexetación propia de zonas higroturbosas (uceiras higrófilas, cervueiras, etc.). A vexetación arbórea é particularmente diversa, e varía segundo a orientación dos montes e o gradiente altitudinal. Asociados á presenza de aldeas e aos cursos de auga, nos fondos de vales e ladeiras baixas hai soutos de castaños, bosquetes de abeleiras e arboredo ripario. A maior altura (ata uns 1.000 m de altitude) e en forte pendente, predominan as carballeiras de cerquiño nas vertentes de solaina, alternando con uceiras de Erica arborea, mentres que nas sombrizas aparecen os bosques montanos máis extensos e variados, dominados por carballos comúns e carballos albares, acompañados de abeleiras, carballos cerquiños, freixos, pradairos, etc., cun sotobosque rico en arandeiras, entre outras moitas especies. Entre os 1.000 e os 1.800 m encóntranse os acivreiros, algúns moi extensos, e os ameneirais, acompañados de cancereixos e teixos, con estratos arbustivos e herbáceos bastante densos. Na parte setentrional do espazo natural (Murias-Rao), a escasa influencia mediterránea faise notar na presenza de sobreiras e érbedos. En conxunto, a masa arbórea autóctona é posiblemente a máis extensa e mellor conservada de Galicia, coas súas mellores representacións nos vales dos ríos Ortigal, Vara e Brego. Tamén existen algunhas plantacións forestais de piñeiros.
