Podłoże opisywanego obszaru zbudowane jest z bardzo miąższej warstwy skał mezozoicznych zalegających na skałach paleozoicznych. Dominują tu utwory jury górnej w postaci wapieni skalistych, płytowych z licznymi poziomami konkrecji krzemiennych i wapieni kredowatych oraz osady kredy w postaci piaskowców albu i margli.
Poza Doliną Udorki z okazałymi ostańcami zbudowanymi z wapieni skalistych, naturalne niewielkie odsłonięcia podłoża skalnego spotykamy w erozyjnych dolinach potoków. Stara rzeźba terenu zamaskowana jest czwartorzędowymi osadami związanymi z okresem zlodowaceń.
Krajobraz Gminy jest bardzo zróżnicowany, a dominuje w nim głęboka Dolina Pilicy. Rzeka ta wykorzystuje w swym górnym biegu tektoniczne, związane z orogenezą alpejską, zapadlisko tworząc głęboką dolinę o płaskim dnia i zboczach rozciętych głębokimi dolinami potoków zasilających Pilicę. Poniżej Żarnowca dolina Pilicy gwałtownie zmienia pod kątem prostym swój bieg kierując się ku północy. Wysoczyzny oraz zbocza, z wyjątkiem fragmentów bardzo silnie nachylonych, pokryte są grubą warstwą lessów, w których na skutek naturalnych procesów jak i erozji związanej z działalnością człowieka rozwijają się głębokie wąwozy.
U zbiegu Pilicy i Uniejówki na skutek działalności akumulacyjnej wykształciła się rozległa, częściowo podmokła równina, centrum której zajmuje Żarnowiec. Do przebiegu Doliny Pilicy nawiązuje Dolina Żebrówki rozcinająca niewysokie wzgórza Progu Lelowskiego.
Na powierzchni terenu występują niewielkie eratyki (polodowcowe głazy narzutowe).
Rzeźba obszaru dzisiejszej Wyżyny Krakowsko-Częstochowskiej, Progu Lelowskiego i ich najbliższego sąsiedztwa została ukształtowana w 4 zasadniczych etapach:
- tworzenie się morskich i lądowych skał osadowych ery mezozoicznej,
- paleogeńskie i neogeńskie ruchy tektoniczne orogenezy alpejskiej i procesy erozji starszych skał po ostatecznym ustąpieniu morza z tych terenów (kształtowanie powierzchni zrównań, procesy krasowe w tym modelowanie ostańców skalnych, powstawanie systemów jaskiniowych, wycinanie głębokich dolin i obniżeń),
- plejstoceński okres zlodowaceń, który ponownie przemodelował ostańce skalne i poprzez akumulację olbrzymich ilości osadów piaszczystych i lessów doprowadził do znacznego złagodzenia rzeźby terenu,
- holocen to kolejny, ostateczny etap modelowania dolin rzecznych i wierzchowin, rozwój rzeźby lessowej oraz szczególnie widoczne od średniowiecza, przekształcenia terenu przez działalność człowieka.
Z tym ostatnim związane są głównie przemiany w stosunkach wodnych i szacie roślinnej m.in. powstawanie i zanikanie zbiorowisk naskalnych i kserotermicznych, wyrąb lasów, melioracja terenów podmokłych.
Jaskinie, grupy skalne :
Liczne grupy wapiennych ostańców zboczowych Doliny Udorki.
Wody powierzchniowe i podziemne :
Głównymi rzekami przepływającymi przez teren Gminy, w całości należący do dorzecza Wisły są:
1. Pilica
Pilica jest najdłuższym lewym dopływem Wisły, do której wpływa w okolicach Ostrówka, długość rzeki wynosi 332km wg najnowszych pomiarów IMGW. Obszar źródliskowy charakteryzuje się sporą zmiennością, można przyjąć okolice kirkutu w miejscowości Pilica na Wyżynie Krakowsko Częstochowskiej, ok. 2km od rynku na wysokości ok. 350 m n.p.m. Na terenie gminy tj. ok. 17km średnia prędkość nurtu oceniana jest na 0,4-0,5 m/s (średnio szybki), zdecydowana większość biegu to uregulowane koryto biegnące płaskim dnem szerokiej doliny wśród łąk. Jednak ilość zachowanych półnaturalnych fragmentów zapewnia odpowiednio wysoki poziom atrakcyjności i bioróżnorodności.
2. Żebrówka
Prawobrzeżny dopływ Krztyni, odwadnia Próg Lelowski płynąc na znacznym odcinku równolegle do górnego biegu Pilicy. Źródła w Siadczy (gmina Pilica), długość około 28km (wg najnowszych pomiarów IMGW).
3. Uniejówka
Prawobrzeżny dopływ Pilicy, odwadnia północno-zachodni skraj Wyżyny Miechowskiej, źródła w okolicy Charsznicy, ok. 315 m n.p.m. Praktycznie w całości uregulowana, w dolnym biegu tworzy rozległą zabagnioną dolinę.
Wg pomiarów IMGW jej długość wynosi 13,7km.
4. Udorka
Niewielki prawobrzeżny dopływ Pilicy o długości 8km. Początek bierze w okolicach Kąpieli Wielkich tworząc głęboką i skalistą Dolinę Udorki.
Źródło Stok w Łanach Wielkich, wg. tradycji ludowych związane ze św. Wojciechem, wodzie przypisywane są właściwości uzdrawiające.
Na obrzeżach Udorza zespół stawów hodowlanych, łącznie ok. 10ha.
Przyroda ożywiona :
Najciekawsze i najbardziej urozmaicone siedliska związane są z obszarami podmokłymi, kośnymi łąkami, dolinami rzek Pilica, Żebrówka i Uniejówka, oraz Doliną Udorki z nagromadzeniem powierzchniowych form krasowych.
Do najważniejszych zbiorowisk zaliczyć należy:
grąd środkowoeuropejski i subkontynentalny (Galio-Carpinetum, Tilio-Carpinetum),
zmiennowilgotne łąki trzęślicowe (Molinion),
niżowe i górskie świeże łąki użytkowane ekstensywnie (Arrhenatherion elatioris),
łęgi wierzbowe, topolowe, olszowe i jesionowe (Salicetum albo-fragilis, Populetum albae, Alnenion glutinoso-incanae, olsy żródliskowe),
żyzne buczyny (Dentario glandulosae-Fagenion, Galio odorati-Fagenion).
Świat zwierząt podobnie jak w sąsiednich gminach reprezentowany jest przez gatunki powszechne, oraz m.in. bobry, wydry, bociany białe, żurawie.
Parki krajobrazowe :
Park Krajobrazowy Orlich Gniazd
Największy z Zespołu Jurajskich Parków Krajobrazowych, utworzony w latach 80-tych XX w. Jego powierzchnia to ponad 600km2, obejmuje najwartościowszą część Wyżyny Częstochowskiej i niewielkie fragmenty sąsiednich regionów.
Akcentem dominującym w krajobrazie są ostańce zbudowane z wapieni górnojurajskich, liczne jaskinie i schroniska skalne, źródła i inne obiekty związane ze zjawiskami krasowymi. Urozmaiceniem krajobrazu są liczne suche doliny i obniżenia terenu wypełnione piaskami rzecznolodowcowymi i eolicznymi związanymi z okresem zlodowaceń. Obszar Parku charakteryzuje się stosunkowo rzadką siecią wód powierzchniowych, odwadniany jest niewielkimi dopływami Warty i Pilicy, które to rzeki biorą swój początek w jurajskich wywierzyskach oraz przez Przemszę i jej dopływy.
Dzięki specyficznym uwarunkowaniom przyrody nieożywionej Park jest jednym z najbogatszych w Polsce obszarów przyrodniczych, opisano tu ponad 1300 gatunków roślin, ok. 3000 gatunków bezkręgowców i setki gatunków kręgowców. Do najwartościowszych grup zaliczyć należy gatunki związane z biotopami jaskiń, muraw kserotermicznych, naskalnych i napiaskowych oraz grądami i buczynami.
Jednak Park to nie tylko walory przyrodnicze. Nazwę swą wziął od Orlich Gniazd, czyli ruin średniowiecznych warowni wznoszonych na szczytach ostańców skalnych. Poza grodziskami, zamkami i pałacami liczne są zabytki sztuki sakralnej i związane z budownictwem ludowym. Na uwagę zasługują relikty związane z wydarzeniami Powstań Narodowych, Wielkiej Wojny i Drugiej Wojny Światowej.
Park Krajobrazowy Orlich Gniazd chroni południowo-zachodni skrawek Gminy tzn. Dolinę Udorki do centrum miejscowości Udórz.
Obszary Natura 2000 :
1. Dolina Górnej Pilicy (PLH260018)
Ostoja obejmuje jeden z większych ciągów ekologicznych zlokalizowanych w naturalnych dolinach rzecznych w kraju. Występują tutaj zbiorowiska łąkowe (6410 i 6510), bardzo dobrze zachowane lasy łęgowe, bory bagienne, rzadziej bory chrobotkowe. Obszar ma też znaczenie dla ochrony starorzeczy. W ostoi zlokalizowane są liczne populacje gatunków roślin chronionych i ginących (ponad 60).
Wzdłuż koryta ciągną
się gęste zarośla wierzbowe oraz lasy nadrzeczne, o silnie zróżnicowanych
drzewostanach, którym towarzyszą podmokłe łąki, charakteryzujące się dużą
różnorodnością biologiczną: bogactwem fauny i flory, zwłaszcza gatunków
związanych z siedliskami wilgotnymi. Powierzchnia licznych bagien i torfowisk
systematycznie się kurczy w wyniku naturalnych zmian sukcesyjnych oraz zabiegów
melioracyjnych.
Dolina Górnej Pilicy należy do najistotniejszych ostoi fauny w Polsce
środkowej. Jedne z najliczniejszych i najlepiej zachowanych populacji w tej
części kraju mają tu: bóbr europejski, traszka grzebieniasta, kumak nizinny,
minóg ukraiński, koza, głowacz białopłetwy, trzepla zielona, czerwończyk
fioletek i zatoczek łamliwy. Przy czym populacje trzepli zielonej, czerwończyka
fioletka i zatoczka łamliwego należą do kluczowych w skali kraju.
Wśród rozlewisk w Dolinie Pilicy występują liczne mikrosiedliska dogodne dla
występowania poczwarówki jajowatej Vertigo moulinsiana. Pilica i jej dopływy są
dobrym siedliskiem dla występowania skójki gruboskorupowej Unio crassus.
Istotne w skali regionu są populacje: pachnicy dębowej Osmoderma eremita,
piskorza Misgurnus fossilis, modraszka telejusa Maculinea teleius i modraszka
nausitousa Maculinea nausithous.
Potwierdzenia wymaga występowanie podawanych z terenu ostoi: kreślinka
nizinnego i kozy złotawej.
Ostoja posiada bogaty zestaw gatunków owadów i innych organizmów wpisanych na
czerwoną listę lub wymienianych w załącznikach do konwencji międzynarodowych. W
"Dolinie Górnej Pilicy" licznie reprezentowane są przyrodniczo cenne
gatunki ptaków.
Ostoja ta obejmuje tylko niewielki skrawek Doliny Pilicy na pograniczu gminy w okolicach Małoszyc.