Jest to teren bardzo ciekawy  pod względem geologicznym.
Zachodnia część nadleśnictwa położona jest na obszarze Pogórza Izerskiego, które zbudowane jest przeważnie z gnejsów oraz granitów batolitu izersko-karkonoskiego przecięte żyłami bazaltu.
Wschodnia część nadleśnictwa położona jest na obszarze Pogórza Kaczawskiego. Pod względem geologicznym stanowi ono nieckę złożoną z warstw cechsztynu, dolnego triasu i kredy, których wychodnie tworzą kuesty (progi denudacyjne). Północno-wschodnie i południowo-zachodnie obrzeżenie niecki budują skały staropaleozoiczne (kambryjskie i sylurskie).
Południowo-wschodnia część nadleśnictwa to Góry Kaczawskie, które  należą do gór niskich i stanowią niewysoką grupę górską zamykającą od północy Kotlinę Jeleniogórską. Wysokości względne dochodzą do 250 m. Zróżnicowanie materiału skalnego spowodowało znaczne urozmaicenie form urzeźbienia. Zbudowane są przeważnie ze skał staropaleozoicznych, sfałdowanych w orogenezie kaledońskiej i zdyslokowanych w późniejszych fazach górotwórczych. Strukturę ich tworzą zmetamorfizowane (krystaliczne) wapienie kambryjskie, kwarcyty, łupki i różne skały pochodzenia wulkanicznego (głównie porfiry i keratofiry).
Kotlina Jeleniogórska jest wypreparowana w granitach batolitu izersko – karkonoskiego, tworzących izolowane garby i skałki.
Z budową geologiczną i rzeźbą  terenu związane  duże zróżnicowanie gleb w nadleśnictwie. Najliczniej występującym podtypem gleb jest gleba brunatna kwaśna (65,43% powierzchni leśnej nadleśnictwa). Do innych, szczególnie często występujących typów gleb na terenie nadleśnictwa należą: gleby opadowo – glejowe 10,21% powierzchni leśnej nadleśnictwa), gleby płowe (5,02% powierzchni leśnej nadleśnictwa) oraz gleby rdzawe 7,24% powierzchni leśnej nadleśnictwa).
Cechą charakterystyczną Nadleśnictwa jest duża ilość kompleksów leśnych o najmniejszej powierzchni (pon. 1ha oraz 1-5 ha), rozłożonych równomiernie na całej powierzchni obrębów.
Nie mają one dużego znaczenia gospodarczego, lecz są ważne ze względu na kształtowanie środowiska przyrodniczego i krajobrazowego, gdyż charakteryzują się dużym bogactwem gatunkowym.
Łącznie w Nadleśnictwie Lwówek Śląski opisano 743 kompleksów leśnych. Największe znaczenie gospodarcze posiadają kompleksy największe, powyżej 2000 ha, sprzyjające prowadzeniu gospodarki leśnej. W nadleśnictwie znajduje się jeden taki kompleks. Położony jest on w zachodniej części obrębu Lwówek Śląski w leśnictwach Ubocze i Gradówek.
Duże zróżnicowanie w wielkości poszczególnych fragmentów lasu oraz ich rozprzestrzenienie sprzyja występowaniu dużej różnorodności fauny i flory.
Z budową geologiczną ściśle związane są szata roślinna i świat zwierzęcy, tworzące razem całą gamę przeróżnych ekosystemów. Dla nas, leśników, najważniejsze to ekosystemy leśne i związane z nimi ekosystemy łąk śródleśnych i stref ekotonowych (specyficzne partie drzewostanów, znajdujące się na przejściu pomiędzy lasem i krajobrazem otwartym lub na przejściu pomiędzy różnymi drzewostanami we wnętrzu kompleksów leśnych). Ta ścisła zależność biocenozy leśnej i biotopu oraz znaczna ich różnorodność spowodowały, że wydzielono kilkanaście typów siedliskowych lasu.

Lilia złotogłów (fot. Jacek Soboń)

Z glebami żyznymi łączą się siedliska lasów mieszanych wyżynnych  i górskich oraz siedliska lasów wyżynnych i górskich (które łącznie stanowią 93% powierzchni lasów nadleśnictwa) o bogatej szacie roślinnej.
Na tych siedliskach przeważają drzewostany świerkowe i sosnowe, ale poważny udział mają tu  też  drzewostany z panującym dębem i bukiem.
Szata roślinna ekosystemu leśnego to nie tylko drzewa. Krzewy i rośliny runa to ważne jego elementy składowe. Spośród nich na naszym terenie występuje kilkadziesiąt gatunków podlegających ochronie gatunkowej. Najciekawsze to języcznik zwyczajny, zanokcica ciemna, rosiczka okrągłolistna, skrzyp olbrzymi, lilia złotogłów, bagno zwyczajne, widłaki, cis Stanowiska występowania tych roślin chroni się u nas czynnie, a więc nie prowadzi się tu prac gospodarczych, mogących je zniszczyć. Chronione są także najokazalsze  egzemplarze drzew w ramach pomników przyrody.
Świat zwierzęcy lasów jest równie bogaty, jak roślinny. Gromada ssaków reprezentowana jest przez podstawowe gatunki łowne: jelenia, sarnę, dzika, zająca, lisa, jenota, borsuka, kunę, norkę, tchórza i piżmaka. Z ciekawszych zwierząt chronionych odnotowano występowanie łasicy, gronostaja, popielicy,  nocka dużego, mroczków, a z częściowo chronionych – bobra i wydrę. Ptaki reprezentowane są przez wiele gatunków rzadkich i zagrożonych, m. in. : bielika, żurawia, błotniaki, krogulca, kobuza, rybołowa, puszczyka, włochatkę, uszatkę, dudka , muchołówkę małą, białoszyją, wilgę.
Z gromady gadów występują u nas jaszczurka zwinka i żyworodna, padalec oraz węże: żmija, zaskroniec. Z płazów występują m.in. traszki, rzekotka, ropuchy szara i zielona, a z owadów m.in. modraszki teleius i nausitous, pachnica dębowa i przeplatka maturna.