Il territorio del Monumento Naturale Montecassino fa parte della propaggine meridionale del massiccio carbonatico di Monte Cairo ed è caratterizzato da fenomeni di carsismo epigeo e ipogeo.
Dal punto di vista floristico all'interno dell'area sono presenti comunità vegetali piuttosto articolate che comprendono tutti gli stadi della serie della lecceta: pratelli terofitici, garighe a Elicriso, steppe ad Ampelodesma e lembi di macchia mediterranea.