Il Parco si estende in un vasto territorio compreso nei Comuni di Abano Terme, Arquà Petrarca, Battaglia Terme, Baone, Cervarese Santa Croce, Cinto Euganeo, Este, Galzignano, Lozzo Atestino, Monselice, Montegrotto Terme, Rovolon, Teolo, Torreglia e Vò Euganeo per una superficie di 22.000 ettari di terreno comprendente circa un centinaio di elevazioni di diversa altezza e forma. La zona degli Euganei è estremamente particolare dal punto di vista geologico a causa del vulcanismo ancora attivo fino a tempi relativamente recenti (Era Terziaria), quando ebbero origine le formazioni che costituiscono gli attuali monti. Il materiale geologico e paleontologico è ora presentato nel Museo di Cava Bomba, ospitato in una vecchia fornace di calce. Anche l’origine delle fonti di acqua termominerale era stata collegata al vulcanismo, ma recentemente sono state avanzate altre ipotesi, quali la derivazione delle fonti da acque salmastre provenienti da una laguna fossile oppure una mescolanza fra acque vulcaniche e piovane: dalle analisi chimiche è emersa la natura meteorica delle acque, che raggiungono il suolo probabilmente nella vicina zona delle Piccole Dolomiti e discendono poi filtrando lentamente entro le rocce fino alla profondità di tremila metri circa, dove incontrano un ostacolo impermeabile costituito da masse laviche e fratture che spingono l’acqua verso l’alto. Quando riemergono le acque sono radioattive e caricate di sali e dei minerali più solubili incontrati nel tragitto: sodio, bromo, zolfo, iodio, potassio, cloro, silicio. Le caratteristiche climatiche dei Colli sono una temperatura media di 13° con scarsa escursione termica ed una modesta piovosità: un clima mite, dunque, che favorisce la vegetazione degli esponenti caratteristici della flora mediterranea e la coltivazione di piante da frutta, viti ed ulivi. Si notano però notevoli variazioni climatiche secondo la diversa morfologia dei rilievi e l’esposizione dei pendii, situazione che determina la coesistenza di microclimi di tipo diverso: prato, macchia mediterranea, boschi di castagno, quercia e robinia. Il Parco ospita numerosi piccoli mammiferi e roditori: piccoli mammiferi quali la volpe, la donnola, il tasso e la faina, e tra i rettili lucertole, ramarri, orbettini e i particolari serpenti neri detti scarbonassi: nelle zone umide sono segnalati raganelle, rane e rospi e, più raramente, la salamandra pezzata ed il tritone alpestre. Nei boschi si possono osservare tutto l’anno ghiandaie, fringuelli e cardellini: durante i mesi primaverili si notano cuculi, upupe, rigoli, il codibugnolo e l’averla. Fra i rapaci diurni lo sparviero, il gheppio e la poiana; fra i notturni l’allocco, il gufo ed il barbagianni.