het overheersende vegetatietype op de bergen is chaparral, met eikenbossen die voorkomen in microklimaten, zowel in de California interior chaparral als in woodlands sub-ecoregio. De hogere hoogten ondersteunen Californië gemengde groenblijvende bos en kleine gebieden van naaldbos habitats.
de bergen zijn een van de belangrijkste onontwikkelde habitatgebieden van de bedreigde Californische condor.geologisch zijn de bergen vrijwel geheel samengesteld uit sedimentaire rotsen van tertiaire leeftijd., De meeste rotsen zijn Eoceen zeezandstenen en andere sedimenten, en een gebied in het oostelijke deel van het gebied bestaat uit Midden-en vroege Mioceen sedimenten. De bergketen wordt in het zuiden begrensd door de nacimiento-breuk en in het noorden door de Cuyama-en Ozena-breuk. De Sierra Madre ontspringt abrupt ten zuiden van de Cuyama vallei, die de noordelijke grens van Santa Barbara County definieert.,
de bergketen is vrijwel geheel onbewoond, behalve voor delen van de lagere hellingen in het noorden, die zijn ontwikkeld voor olie-en gasproductie op het Zuid Cuyama Olieveld. Een moeilijke, één-rijstroken onverharde weg volgt de bergkam; het is vaak gesloten na stormen, en is normaal alleen begaanbaar door vier-wiel-aangedreven voertuigen of motorfietsen.