Met een hoogte tussen 50 en 100 meter is het Nationaal Park Hoge Kempen het hoogste deel van de Kempen. Het is opgebouwd uit het puin dat de Maas meebracht van de Ardennen tijdens de laatste ijstijden. Het is dan ook de enige regio in Vlaanderen waar de bodem volledig is opgebouwd uit keien van allerlei aard en grootte.

De zeer arme grind- en zandbodem leidden tot een landbouweconomie waarbij schapen en koeien gehoed werden. Om voldoende voedsel te hebben en strooisel voor de stallingen, werd de begroeiing periodiek afgebrand en afgemaaid. 
Dit leverde een voor West-Europa kenmerkend heidelandschap op.

Naast droge heide met landduinen en natte heide met vennen en venen, bestaat het Nationaal Park Hoge Kempen voornamelijk uit naaldbossen. Deze bossen, aangeplant om te voldoen aan de vraag naar stuthout voor de steenkoolmijnen, worden geleidelijk omgevormd tot meer natuurlijkere bossen.

In het oosten heeft de Maas een 60 meter diepe vallei uitgeschuurd, zodat dit gebied erg reliëfrijk is. 
De groeves die ontstaan zijn door de winning van het 30 meter dikke grindpakket en het daar onder liggende kwartszand, vormen samen met deze keien een voor de Benelux uniek geologisch 'openluchtmuseum'. Daarnaast bevatte de bodem ook steenkool. De steenkoolproductie, die amper 90 jaar zou duren, veranderde het landschap en de manier van leven in de Hoge Kempen. 

Het immer evoluerende landschap wordt bevolkt door een eindeloze variatie aan soorten. Meer dan 9000 soorten vinden een thuis in het Nationaal Park.