El Garraf blanco ocupa la mayor parte del macizo y está formado por rocas calizas y dolomitas del triásico y el jurásico (240-144 millones de años) y sobre todo calizas del cretácico inferior (144-97 Ma). Hacia las capas más altas y occidentales aparecen niveles con marga. Las cimas más elevadas son la Morella (594m) y el Montau (659m).

La actividad biológica de un mar interior provocó la formación de carbonato cálcico, que al sedimentar, dio lugar a la roca caliza, cuyo color blanco da nombre a esta parte del Garraf.

El dióxido de carbono atmosférico se combina con el agua de la lluvia y forma el ácido carbónico, un compuesto que ha modelado el paisaje al disolver la roca caliza.

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Es entonces cuando podemos hablar de carst, un tipo de erosión, la cárstica, que da como resultado formaciones como cuevas, simas, dolinas y lapiaces.
Entre las grietas de estas rocas agujereadas y de formas caprichosas se acumula un suelo arcilloso, rojo y muy escaso, donde crece un paisaje mediterráneo meridional.

La vegetación que lo caracteriza es una maquia, un matorral denso presidido por la única palmera autóctona de Europa: el palmito (Chamaerops humilis). Esta palmera protegida está acompañada por toda una serie de especies como la coscoja, el lentisco, el carrizo o el espino negro, con las que forma una comunidad bien adaptada a los rigores de las sequías veraniegas pero que, en cambio, no soporta los inviernos rigurosos.


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Las duras condiciones ambientales (fuerte insolación, falta de agua, escasa vegetación y relieve muy abrupto) han seleccionado muchas especies que se han asentado y han dotado de interés a la fauna original que vive en el lugar.

Los pájaros más característicos de esta zona son los rupícolas, como el roquero solitario i el rojo, la collalba rubia o la negra. En cuevas y simas encontramos murciélagos y invertebrados cavernícolas, muchos de los cuales son endémicos de las cavidades del Garraf.

También hay otras especies destacadas como la tortuga mediterránea, reintroducida después de su extinción en la zona, el lagarto, la serpiente escalera y la culebra de herradura o el zorro, entre otros.