L'Area Protetta risulta geograficamente delimitata a nord dai monti Cornicolani, ad est dal bacino delle Acque Albule, a sud dal fiume Aniene e ad ovest dall'arco collinare Formello-Tor de Sordi-Castell'Arcione. Più precisamente il confine nord è dato dal fosso Capaldo e quello meridionale dall'abitato di Marco Simone Vecchio con la vicina "Strada Vecchia di Montecelio". Studi promossi in particolare dalle associazioni di cittadini hanno evidenziato la presenza di una discreta biodiversità, che conta circa 240 specie vegetali e quasi 50 di vertebrati. Esiste da tempo una proposta di ampliamento dell'Area Protetta, che comprende le vicine tenute di Pilo Rotto e Tor Mastorta a nord e quelle di Tor de' Sordi e Castell'Arcione a sud.
Mai indagato in maniera sistematica, il Parco risulta essere frequentato da oltre 30 specie di uccelli, sicuramente meno di quelle che realmente frequentano l'area, e soprattutto ben 10 specie tra anfibi e rettili più diversi mammiferi. Dall'analisi dei resti contenuti nei rigurgiti (borre) di rapaci notturni è stato possibile accertare la presenza di piccoli roditori quali l'arvicola di Savi e una specie non identificata di topo selvatico. Nell'area inoltre sono sicuramente presenti la volpe, la talpa romana e l'istrice. La maggior parte delle specie ornitiche è tipica degli ambienti aperti, colture cerealicole, coltivi arborati, incolti, pascoli aridi, garighe, margini di bosco. Tra le altre sono state osservate l'upupa, il coloratissimo gruccione, il rigogolo. L'area è frequentata anche da alcuni rapaci, come il gheppio, che si avvista frequentemente, ed il nibbio bruno; tra i rapaci notturni sono invece comuni la civetta e il barbagianni. Sono presenti nell'area l'area anche diverse specie legate agli ambienti umidi, come l'usignolo di fiume e la gallinella d'acqua, mentre la presenza del gabbiano reale è legata in particolare alla frequentazione a scopo alimentare della grande discarica dell'Inviolata.
Riguardo all'erpetofauna, vanno citati tra gli anfibi la rana italica e il rospo smeraldino e tra i rettili il biacco e la natrice dal collare. La discreta qualità dei corsi d'acqua è testimoniata pure dalla presenza di altre specie, come il granchio di fiume e numerosi invertebrati tra cui libellule, notonette, scorpioni d'acqua (Nepa cinerea), la patella d'acqua dolce (Ancylus fluviatilis), coleotteri acquatici.
Dato lo sfruttamento agricolo di buona parte dell'area, il parco mantiene una vegetazione naturale solo in alcuni limitati settori. I boschi, relegati in piccoli lembi perlopiù sui versanti maggiormente acclivi e circondati da piccoli fossi, sono costituiti soprattutto da cerri e farnie. Presso via dell'Inviolata persiste un nucleo boscato con abbondante presenza di olmo, con la vite frequentemente arrampicata su rami e tronchi, forse derivato da un vecchio vigneto con tutori di olmo. Dal punto di vista floristico sono state censite oltre 240 specie di piante vascolari appartenenti a 75 famiglie, tra cui alcune non comuni come lo stramonio spinosissimo, il codino bianco dalle infiorescenze piumose, la latrea comune. Più comuni e noti il narciso tazzetta e l'anemone dei fiorai, nonché diverse orchidee come l'armidea piramidale e l'orchidea maggiore.
L'assetto geologico dell'area in esame è fortemente condizionato dalla storia evolutiva che ha interessato tutta l'Italia centrale, in particolare dalle fasi estensionali Plio-Pleistoceniche, legate all'apertura del bacino tirrenico. La successione litostratigrafica è costituita da depositi vulcanici provenienti dal distretto dei Colli Albani, sormontati da materiale eluvio-colluviale con spessore maggiore verso il centro della valle e chiusi al tetto da un sottile strato di suolo e depositi alluvionali. Le facies dei terreni riferibili a tali depositi sono costituite dal basso verso l'alto da:
- tufi coerenti a matrice sabbiosa con lapilli, aggregati di pomici e idrossidi di ferro con intercalati un livello di piroclastiti alterate di colore marrone a matrice limoso-argillosa e scheletro scoriaceo avente uno spessore di circa 3 m;
- coltre eluvio-colluviale costituita da tufiti sabbioso-limose debolmente argillose;
- alluvioni attuali rappresentate da argille, limi e sabbie.
Lo studio dei rapporti stratigrafici ha messo in evidenza nella zona centrale le formazioni vulcaniche più recenti, tufi litoidi e pozzolane, mentre in affioramento nei settori sia settentrionale che meridionale sono presenti alla stessa quota i depositi relativi al Tufo grigio della Storta. Tale situazione verosimilmente sottolinea la presenza di discontinuità tettoniche ad andamento antiappenninico in corrispondenza del Fosso Capaldo e del Fosso dell'Inviolata.
