Se divide en tres grandes sectores: sector Ocoa, sector Granizo y sector Cajón Grande, con características ecológicas específicas. Desde el punto de la diversidad biológica esta área es una representación de la vegetación propia de la zona central antes de la intervención del hombre, perteneciendo a esta la palma chilena (Jubaea chilensis). Esta especie es posible verla asociada con otras especies del bosque esclerófilo como el peumo (Cryptocarya alba), el boldo (Peumus boldus), el litre (Litera caustica), el molle (Schinus latifolius), el maitén (Maytenus boaria), el huingan (Schinus polygamus), el espino (Acacia caven) y el quillay (Quillaja saponaria). Las especies de fauna presentes en el área son, en los mamíferos, el gato colocolo (Oncifelis colocolo) y la güiña (Oncefelis guigna); en las aves, el halcón peregrino (Falco peregrinus); en los reptiles, la lagartija (Liolaemus gravenhorsti); y en los anfibios, el sapo arriero (Alsodes nodosus). Este Parque fue declarado Reserva Mundial de la Biósfera por la UNESCO en 1985, en conjunto con la Reserva Nacional Lago Peñuelas.