Výškové rozpätie pohoria je od 132 m n. m. Povrch Malých Karpát bol v miocéne a v staršom pliocéne plochý. Od stredu pliocénu sa pohorie zdvihlo ako hrasť, ktorá prebieha šikmo na smer starých alpínskych štruktúrnych línií. Na vrchole Malých Karpát a často aj na rázsochách sa pred oživenou a spiatočnou eróziou svahových tokov zachovali široké náhorné plošiny vo výškach okolo 350 až 550 m n. m. Z plošín vystupujú tvrdoše ako izolované vrchy a krátke hrebene z najpevnejších hornín. Geomorfologicky sa Malé Karpaty členia na 4 podcelky – Devínske Karpaty, Pezinské Karpaty, Brezovské Karpaty a naše Čachtické Karpaty. Čachtické Karpaty sa členia Plešivec a Nedze. Pás málo pevných bridlíc melafýrovej série znížil erózno-denudačné procesy, čím vznikla erózno-denudačná brázda. Čiastočne výberovou eróziu a denudáciu sa sformovali na neogénnej výplni priekopy. Silne zvetrané priepustné dolomity v skupine Veľkého Plešivca a inde sú rozbrázdené sieťou suchých dolín. Po odlesnení ich postihlo silné rozmývanie a dná dolín zanášanie dolomitnou drvinou. Na exponovaných hrebeňoch sú puklinové jaskyne a priepasti. Na plošinách sú miestami hojné krasové jamy, slepé doliny s ponormi, suché doliny a z nich vyčnievajúce zoškrapovatené hrebienky, skalné stupienky a izolované kopčeky. Pod niektorými vyvieračkami sa ukladá vo forme terás vápencový sinter. Malokarpatské potoky vynášali v ľadových dobách z dolín na úpätie mnoho štrku, piesku a kalov a uložili ich do pásu náplavových kužeľov. Stopy po činnosti vetra z toho obdobia možno vidieť vo forme šlifu na skalných na západ obrátených stenách kremencov.
Hlavný klimatický charakter Malých Karpát vyplýva z kolmej polohy na všeobecné severozápadné prúdenie v našej oblasti, ktoré vyvoláva po oboch stranách vrchov padavé vetry. Chrbát Malých Karpát usmerňuje aj prízemné prúdenie. Podľa klimatickej klasifikácie patria Malé Karpaty do mierne teplej klimatickej oblasti do 400 m n. m. na sever do okrsku mierne teplého, mierne vlhkého, vrchovinného a vo výškach od 450 m n. m. do okrsku mierne teplého, vlhkého, vrchovinného. Na severe Malé Karpaty prerezali Holeška a Jablonka. Pramene podzemnej vody sú na kryštaliniku puklinové, v hrubších kamenito-piesočných a štrkových nánosoch úvalín sutinové. Je ich mnoho, avšak s malou výdatnosťou. Z vápencov a dolomitov chočskej jednotky sú na vodu bohaté vyvieračky, medzi ktoré patrí aj krasový prameň v Čachticiach.
Na plošinách v úvalinách a na miernych svahoch sú pôdy hlboké, na granodiorite a svoroch piesočnato-hlinité, na ílovitých bridliciach a na vápencových plošinách hlinito-ílovité až ílovité, na strmších stráňach pôdy plytké a skeletnaté. Hrubý skelet prevláda na vystupujúcich tvrdošoch granodioritu, amfibolitov, kremencov, melafýrov a vápencov. Prevládajú hnedé pôdy. Na kryštaliniku s výnimkou amfibolitov sú hnedé pôdy nenasýtené, na amfibolitoch, melafýroch, vápencoch a dolomitoch s hlbším plášťom zvetralín nasýtené. Na vápencoch, slieňoch a dolomitoch sú karbonátové pôdy. Na miestach s miernejšími sklonmi, kde sú v spodine úlomky karbonátových hornín, sú i hnedé pôdy reliktne karbonátové. Pod skalnými stenami a svahmi obsypanými hrubobalvanitou sutinou sa na silikátových substrátoch nachádzajú ostrovčeky pôdy typu ranker s prechodmi do hnedých pôd. Na zamokrených zníženinách náhorných plošín, na nivách potokov a v úvalinách sa vyskytujú ostrovy a pásy hnedých pôd illimerizovaných, nivných pôd oglejených a glejov, redšie i lužných pôd zrašelinených a glejových.
Fytogeograficky sa zaraďujú Malé Karpaty do obvodu podoblasti predkarpatskej flóry (oblasť panónskej flóry). Pre pomerne malú nadmorskú výšku a susedstvo s teplými nížinami sú horské druhy Malých Karpát len slabo zastúpené. Nížinné druhy tu nemajú vhodné stanovištia, a preto ich rastlinstvo je veľmi odlišné. V nižších polohách sú dubiny, v ktorých sa uplatňuje hlavne dub plstnatý, menšie plochy zaberajú dobovo-hrabové lesy, vo vyšších polohách úplne prevládajú bučiny, miestami sú vyvinuté aj suťové jaseňovo-javorové lesy. Ráz podrastu sa mení aj podľa geologického zloženia. Borovica bola vysadená. Na strmých skalnatých svahoch na vápennom substráte sa uplatňujú porasty s kostravou bledou, miestami lipnica bádenská, na severných expozíciách rastie ostrevka vápnomilná. Na hlbších pôdach južných svahoch sú porasty s ostricou nízkou, prípadne s kostravou žliabkovitou. V Slovensku len z Malých Karpát sú známe: iskerník perovitostrihaný, arábka výbežkatá, striebrenka hlavičkatá, listnatec jazykovitý, vika sivá, ranostaj ľúby. Ceterak lekársky má tu jedinú presne známu lokalitu na Slovensku. Pomerne hojné sú tu karpatsko-panónske endemity – klinček Lumnitzerov a chudôpka drsnoplodná. Teplomilné druhy sú hojné, nie sú však rovnomerne rozšírené na celom území. Severnú hranicu rozšírenia tu má napr. ľadenec Borbásov, poniklec černastý, sezel feniklový, divozel tmavočervený, zo vzácnym kavyľ stredomorský, tenkolistý, mednička najvyššia, modruška pošvatá, jasenec biely, sinokvet biely, mäkký, pakost lesný, kosatec dvojfarebný. Horských druhov je málo, najdôležitejšie sú arábka alpínska, bodliak sivý, jastrabník prerastlíkový, zvonovník hlavatý, vápnička skalná, večernica snežná, valeriána trojená, jelení jazyk celolistý, poniklec slovenský rastie veľmi vzácne len v najsevernejšej časti Malých Karpát boli dôležitou cestou, ktorú v ľadových dobách prenikali z Álp do Karpát.
