Forma parte de la Sierra Madre Oriental y la Sierra de Pachuca; lo comprenden la Barranca de San Vicente, que tiene una profundidad de 600 metros y el Cerro de Cagandó.

Las rocas que afloran en los Mármoles comprenden rocas sedimentarias marinas, constituidas por calizas y lutitas; rocas metamórficas, como las pizarrras y rocas ígneas.

La mayor parte del área es de tipo boscoso y su clima predominante es: templado lluvioso, húmedo; aunque también el semiárido.

Dentro de los terrenos que comprende el parque nacional, se ubican 39 comunidades. Aspecto de una calle de La Encarnación

Piedra o Cerro del Imán cercano a La Encarnación