Mols Bjerge er et landskab af randmorænebakker. Agri Bavnehøj udgør højeste punkt – 137 m.o.h. Det kuperede istidslandskab ved Mols Bjerge har været beboet af mennesker siden stenalderen. Dengang var Mols dækket af egeskov, men behovet for brændsel og landbrugsjord medførte, at skoven efterhånden blev ryddet. På de dårligste jorder ophørte agerbruget i 1600-tallet, og hede og krat begyndte at brede sig over de forladte marker. Ansporet af Hedeselskabet begyndte man sidst i 1800-tallet at etablere nåletræsplantager i Mols Bjerge. Flere af plantagerne, som Knebel og Vistoft Plantager, findes stadig, mens andre er blevet ryddet i forbindelse med fredningen af området.
En del af Mols Bjerge er stadig skovdækket, men ellers er det især de sure overdrev, som dominerer landskabet. På de gamle kystskrænter findes der dog også mere kalkrige overdrev. Kombinationen af de lysåbne overdrev, mange solskinstimer og forholdsvis lidt nedbør har skabt et ganske særligt miljø, som især kommer til udtryk i et meget rigt plante- og insektliv. Forblæste enebuske står spredt i det åbne landskab, som hist og her brydes af plantager af skovfyr. Blandt bakkernes forblæste ener vokser mere sjældne planter som opret kobjælde, bakkegøgelilje, hyldegøgeurt, kantet kohvede og vårærenpris sammen med nikkende kobjælde, tjærenellike, gul evighedsblomst og tårnurt.
Også insekterne er repræsenteret ved en lang række sjældne arter som stor sandspringer, blåhathvepsebi, engblåfugl, evighedsblomst-pragtugle, pimpernelkøllesværmer, kommabredpande og lille lynggræshoppe. I maj kan man desuden være heldig at se hannen af mariehøneedderkoppen, som med sine sorte, røde og hvide farver i høj grad lever op til sit navn. For at holde området lysåbent afgræsses mange af overdrevene af kvæg og geder, hvis ekskrementer tiltrækker sjældne biller som lille hårmøgbille, overdrevsskarnbasse og den sort-gule humlerovbille.
Blandt fuglene hører gulspurv, hedelærke, skovpiber og rødrygget tornskade til de karakteristiske arter, ligesom rød glente ofte ses blandt de mange musvåger, som i vinterhalvåret lægger vejen forbi Mols Bjerge. Af de større pattedyr er rådyr, ræv og grævling de talrigeste. Også odderen er genindvandret og findes nu langs vandløb og søer i udkanten af Mols Bjerge. Dertil kommer en række forskellige flagermus som dværgflagermus, troldflagermus, brunflagermus og sydflagermus.
Den nordlige del af Mols Bjerge blev fredet i 1984, mens den sydlige del blev fredet i 1994. I dag dækker den samlede fredning ca. 2.500 ha. Derudover indgår de i habitatområdet Mols Bjerge med kystvande, ligesom de udgør kernen i Nationalpark Mols Bjerge.
