牯牛降古称“西黄山”，是黄山山脉向西延伸的主体，以雄、奇、险、秀著称，山岳风光秀美绮丽。境内有36大峰、72小峰，36大岔、72小岔。《江南通志》记载，黄山有三十六垣（yuan，颓垣断壁），与歙之黄山相峙，其最高者古牛岗可望匡庐。可见，牯牛降在古代就与黄山齐名，最高峰“牯牛大岗”，海拔1727.6米，似牯牛顶天而立。与著名的黄山（1873）、清凉峰（1787）同为皖南三座高峰，自西向东，犹如三尊巨人，并肩屹立在安徽南部。
牯牛降历经沧海桑田的变化，约在8.5亿年前的雪峰造山运动中，使其主体抬起，结束海侵历史，在距今约2亿年逐步形成的中生代印支运动中，使牯牛降的北部也抬起，与其主体融为一体，并有花岗闪长岩体侵入。后又经燕山运动、喜马拉雅山运动，大自然的伟力和奇巧，将牯牛降山体塑造得雄伟而绮丽，峰峦巍峨，峭壁深渊，成为皖南又一座壮丽的大山。由于牯牛降山区成陆历史悠久，地形变化复杂，所以至今还能发现大量曾经生活在距今约7000万至200万以前的第三纪和第四纪早期的古老动植物种类。如：第三纪以前的孑遗树种杉木、红豆杉、三尖杉等，银杏则是著名的“活化石”。
牯牛降蕴藏着大量的生物种类。据不完全统计，这里有各类植物230科、726属、1348种，其中有国家重点保护的植物13种、动物29种，另外，这里爬行类也很丰富，其中蛇类就有26种以上，故称为“蛇的王国”。
正是因为这里自然条件复杂，生物资源丰富，生态系统完好，使牯牛降成为“华东地区动植物基因库”，被生态学者称为“绿色自然博物馆”。牯牛降既是我国著名的综合自然保护区，也是一处不可多得的山岳型旅游风景区。这里青山绿水相依，烟云变化无常，于险峻中见温柔，秀美中见恬静，奇幻中见优雅，生态环境极为优美，自然风光集雄、奇、幽、秀于一身。而且，这里人杰地灵，有着浓厚的文化底蕴和光荣的革命传统。有明末复社领袖、文学家、爱国诗人吴应箕的遗迹、古雪山民钓石，以及折射着中国大半个世纪历史风云的标语墙……