Con il nome di Catena delle Serre, si identificano due lunghe ed opposte catene montuose che corrono quasi parallele in direzione nord-sud, una occidentale di 53 km di lunghezza che parte dalla Soglia di Cortale per raggiungere il monte Sella della Limina. L'altra orientale di circa 37 km si estende dal Monte San Biagio fino alla Serra de Bonis. Le due catene montuose, dalla caratteristica forma a dente di sega, sono divise in parte dalle alte valli dei fiumi Ancinale e Allaro e da una seria di ampie conche montane. A parte il singolare gruppo montuoso del Monte Mammicomito, formato da imponenti masse calcareo-dolomitiche, la natura geologica delle Serre è essenzialmente cristallina, con presenza diffusa di graniti, porfidi e dioriti ben evidenti sul tutto il complesso montuoso. Sul versante occidentale della Catena delle Serre la roccia cristallina sprofonda sotto gli strati pliocenici della valle del Mesima, mentre ad oriente si estendono ampi strati di argille fino a lambire l'antistante e suggestivo litorale ionico.
Il confine nord della Catena delle Serre è costituito dall'Istmo di Marcellinara, da cui si diparte la prima lunga dorsale di monti poco elevati, tra cui il Serra Alta di 1.022 metri ed il Monte Cucco di 961 metri. Alle ampie foreste di latifoglie si alternano, sulle alture, popolamenti di conifere da rimboschimento, mentre nelle bassure domina la garigia. Al centro delle Serre le opposte pendici delle due catene montuose scendono dolcemente verso il fondo di splendide conche dove si adagiano i centri abitati. E' il caso di Serra San Bruno, mistica località posta sulla conca omonima solcata dall'Ancinale. Sui culmini dei rilievi emergono dalle fitte foreste di latifoglie miste a conifere, ammassi di rocce granitiche dalla sagoma cupa e misteriosa. Qui si ergono i monti più alti della Catena delle Serre, tra cui il Monte Pietra del Caricatore alto 1.414 metri ed il Monte Pecoraro, massima vetta delle Serre con 1.423 metri di altezza. Ad est, dai culmini della catena orientale, discendono le valli dei più importanti corsi d'acqua che dopo ripidi e toruosi passaggi di quota si gettano nelle acque del mar Ionio, non prima di aver generato ripide cascate. E' il caso della fiumara Stilaro che dà vita alle spettacolari Cascate di Marmarico, le più alte della Catena delle Serre con oltre 90 metri di salto nel vuoto. Allo straordinario spettacolo del versante orientale della Catena delle Serre, si accompagna, anche se per un circoscritto episodio geologico, il maestoso habitat rupestre dei monti Mammicomito di 1.047 metri e Consolino di 701 metri. Questi monti di origine calcarea presentano imponenti pareti e guglie di calcare, e sovrastano gli abitati di Stilo e Bivongi.
L'importanza ambientale della Catena delle Serre è data dal ruolo di congiuntura naturale ed ecologica tra l'Altopiano della Sila ed il Massiccio d'Aspromonte, con i quali condivide tra l'altro la stessa struttura geologica. L'abete bianco è l'essenza arborea più diffusa, per la particolare umidità del clima e l'abbondanza delle precipitazioni. L'abete bianco misto al faggio forma vasti boschi distribuiti sopratutto sui versanti interni delle opposte catene. Mentre sulle conche centrali l'abete bianco prevale nettamente, dando vita ad abetine pure dallo sgombro sottobosco, come nel Bosco Achiforo sulle pendici occidentali del Monte Pecoraro e il Bosco di Santa Maria su quelle orientali del Colle d'Arena.