Il paesaggio del Parco comprende ambienti del tutto particolari come fasce di rispetto attorno a siti monumentali nonché un giardino all'italiana, quello della Villa Savorelli.
Tuttavia la particolare tipologia dei beni culturali, scavati interamente nel tufo, nonché la posizione dell'area protetta al confine sì con un centro abitato (Sutri) ma anche di una porzione significativa della campagna viterbese, ne rendono interessanti anche gli aspetti naturalistici. In particolare, il parco rappresenta un esempio tra i più felici di adattamento – peraltro, ormai consolidato - tra numerose specie vegetali ed animali e un insediamento umano.
L'area del Parco è popolata da molteplici esemplari di fauna fra cui istrici, volpi, cinghiali e faine, e vi è anche una discreta frequentazione di rapaci diurni (gheppi, sparvieri e poiane) e notturni (barbagianni, gufo comune, civetta) e di numerosi esemplari di ghiandaia, cinciarella, cinciallegra, picchio verde, picchio rosso maggiore, ecc.
Per quanto riguarda invece l'avifauna acquatica è da dire che, vista la presenza di un solo ruscello all'interno dell'area protetta (fosso di Valle Mazzano), sono annoverabili solo alcune specie di passo quali l'airone cenerino, la garzetta, alcune specie di limicoli e alcune coppie stanziali di germano reale.
Nonostante sia la più piccola area protetta della Regione Lazio, la sua varietà di ambienti naturali garantisce un elevato livello di biodiversità.
Il bosco di leccio (quercus ilex) è la presenza dominante ed è caratterizzato da un corteggio floristico ricco di alloro, di esemplari di corbezzolo e viburno.
Ampie radure, costituite da prati naturali, caratterizzano l'acrocoro vulcanico; in queste radure prolificano una moltitudine di specie erbacee che non potrebbero altrimenti trovare spazi all’interno del bosco proprio per la mancanza dell’irradiazione solare.
Nell'area del Parco di fondovalle sono presenti diverse specie vegetali tipiche delle zone ripariali e lacustri come pioppi e salici, canneti di canna comune e cannuccia di palude e tratti di vegetazione igrofila con farfaraccio, equiseto e tifa.
Sono numerosi, inoltre, gli esemplari di felci tra cui la capelvenere, la scolopendra, la felce aquilina, la felcetta annuale, la felce maschio e l'asplenio.
Discreta anche la presenza di varie specie di funghi tra cui il Boletus aereus (porcino nero), Boletus edulis (porcino), Amanita caesarea (ovolo buono), Armillariella mellea (chiodini), Macrolepiota procera (mazza di tamburo), Cantharellus cibarius (finferlo o galletto).
Sotto il profilo geologico l’Area Protetta fa parte del dominio vulcanico Vicano che caratterizza gran parte del territorio circostante e che, verso sud, si affianca e sovrappone ai prodotti vulcanici provenienti dai crateri settentrionali dell’apparato sabatino.
Tra 200.000 e 150.000 anni fa il cratere vulcanico di Vico è stato protagonista di innumerevoli e violente eruzioni che hanno favorito la deposizione di enormi spessori di piroclastici, per un raggio di oltre 25 km dal punto di emissione , di cui il più diffuso è il tufo rosso a scorie nere.
Ed ‘ proprio l’accumularsi di queste colate piroclastiche che ha dato origine all’acrocoro tufaceo sul quale si sviluppa il Parco dell’Antichissima Città di Sutri.
Le caratteristiche principali del "tufo rosso a scorie nere" sono la notevole lavorabilità, e non meno l’ estrema compattezza (dovuta all'elevato grado di cementazione) che ne ha assicurato la resistenza nei confronti dell'erosione del vento e dell'acqua, consentendo la conservazione di questi tesori archeologici fino ai nostri giorni.
