den dominerande vegetationstypen på bergen är chaparral, med ekskog som förekommer i mikroklimat, både i Kalifornien interior chaparral och woodlands sub-ecoregion. De högre höjderna stöder California mixed evergreen forest och små områden av barrskog livsmiljöer.
Bergen är en av de viktigaste outvecklade livsmiljöområdena i den utrotningshotade Kalifornien condor.
geologiskt består bergen nästan helt av sedimentära bergarter av tertiär ålder., De flesta av klipporna är eocen Marina sandstenar och andra sediment, och en region i den östra delen av intervallet består av mellersta och tidiga Miocensediment. Bergskedjan avgränsas i söder av Nacimiento fel, och i norr, av södra Cuyama och Ozena fel. Sierra Madre stiger abrupt strax söder om Cuyama Valley, som definierar den norra gränsen i Santa Barbara County.,
bergskedjan är nästan helt obebodd, med undantag för delar av de nedre sluttningarna i norr, som har utvecklats för olje-och gasproduktion vid Södra Cuyama Oljefält. En svår, envägs grusväg följer bergskammen; den är ofta stängd efter stormar, och är normalt endast passerbar av fyrhjulsdrivna fordon eller motorcyklar.