Il monumento naturale comprende una piccola valle fluviale, avvolta dai boschi. Gli alberi tappezzati di muschi rivestono i due versanti di una forra, caratterizzata da un elevato tasso di umidità. Da notare, a valle dell'area protetta istituita dalla Regione Lazio nel 1995, nell'ambito della rete Natura 2000 è stato individuato il Sic (sito di interesse comunitario) "Valle delle Cannuccete" fino alla confluenza con il Fosso di Giovannone: altri 105 ettari di splendido ambiente, dal grande interesse naturalistico.
L'area protetta è un paradiso per gli anfibi. Tra il rigoglio lussureggiante di felci vivono numerose rane verdi, rane appenniniche e, soprattutto, la rara salamandrina dagli occhiali. Dell'ululone appenninico, invece, splendido rospetto sempre più raro nel Lazio e in tutt'Italia, mancano segnalazioni recenti che ne confermino la passata presenza in loco. Nel bosco nidificano il picchio verde e il rosso maggiore, ma anche torcicollo, picchio muratore (che non è un vero picchio come al contrario farebbe supporre il nome, ma un passeriforme), numerose cince e rapaci notturni come l'allocco e l'assiolo. Nei pascoli adiacenti sono presenti altre specie di uccelli e pure di mammiferi come lo scoiattolo e, in ripresa numerica come nel resto del suo areale laziale, l'istrice. Grazie alla natura oggi solitaria di questi luoghi, poi, è stata recentemente accertata la presenza del gatto selvatico e ha fatto di nuovo la sua comparsa anche il lupo.
Il bosco delle Cannuccete comprende soprattutto aceri, cerri, carpini. La quercia detta di Pierluigi da Palestrina (1525-94), autore di una celebre Stabat Mater, è una roverella probabilmente vecchia di sette secoli. Un corso d'acqua fornisce notevole umidità all'ambiente e permette la crescita di specie igrofile, come un notevole numero di felci. E' presente nel bosco, per il particolare microclima, anche il faggio.
La Valle delle Cannuccete si estende nel settore più meridionale del comprensorio calcareo dei monti Prenestini, ricco di manifestazioni carsiche tra cui doline, ùvala, pozzi, solchi, grotte. Separati dal gruppo dei Lucretili dalla valle dell'Aniene, sono più propriamente costituiti da calcari cretacei ricoperti da una coltre di marne e calcari miogenici.
