Kétmillió ember hétvégi kiránduló- és pihenőhelye, telekspekulánsok aranybányája, jelentős földtörténeti értékek és növényritkaságok feltalálási helye, gyógyító barlangok és jelentős történelmi emlékek – mindez együtt a Budai-hegység, az ország egyik, sajnos szűk gazdasági szempontból is legértékesebb, és ezért legveszélyeztetettebb területe.
A Budai-hegység Magyarország egyik legösszetettebb geológiai felépítésű hegysége, több mint harminc különféle kőzettípust tártak fel itt a kutatók. A hegység alapját triászkori dolomit és mészkő adja (tűzkő-rétegekkel), amelyre később hófehér (és az egykor élt élőlények apró mészvázát épségben megőrző) dachsteini mészkő, majd különböző márgás üledékek rakódtak.
Mintegy négy-ötszáz méter magas hegyei északon a Pilissel, nyugaton a Zsámbéki-medencével, délen pedig a Budaörsi-medencével határosak. A terület mintegy huszonötmillió évvel ezelőtt emelkedett ki, majd rögökre töredezett. Formavilága a karsztosodásra hajlamos tájak jellegzetességeit viseli magán: hegyeit gyakran mély, sötét szurdokvölgyek választják el egymástól, a hegyoldalak gyakran sziklás letörésekkel, meredeken szakadnak a mélybe, ugyanakkor azonban az egyes hegyláncokat gyakran széles völgyek, kisebb lapos dombhátak választják el egymástól.

A miocéntól bekövetkező geológiai változásoknak köszönhetően a hegység porózusabb mészköves részeinek hálózatában összefüggő vízáramlási rendszer alakult ki, melynek eredményeképpen a Budai-hegységben több mint másfélszáz barlang – a kisebb-nagyobb 'lyukaktól' a több kilométer járathosszúságúig – jött létre. A leglátványosabb és szabadon látogatható barlangok a Budapest belterületén található Szemlőhegyi- és Pálvölgyi-barlang. (A barlangok többségét természetvédelmi és biztonsági szempontok miatt lezárták.)
Szintén miocénkori geológiai folyamatok hozták létre azokat az izgalmasan szép kőformákat, amelyek közül a leghíresebbek az Ördögoltár, a Csabai-gomba és a Tündérszikla.
A dolomit alapkőzet miatt a hegység felszíni vizekben szegény, és forrás is csak elvétve található, azonban a hegység budai lábainál több híres melegvizes gyógyízforrás is fakad, amelyre a török időkben igen szép – és máig használható – fürdők épültek.

A gazdag felszíni formavilág növénytársulások igen sokszínű mozaikját eredményezte, egyúttal több, igen ritka és értékes endemikus (bennszülött) faj kialakulására adott lehetőséget, míg más növényfajok itt találtak menedéket a kipusztulás elől (reliktum növények). A terület növényföldrajzi jelentősége azonban még ennél is jelentősebb: a jelenlegi nézetek szerint a Budai-hegység (pontosabban talán a Nagy- és a Kis-Szénás) a Magyarországot jellemző pannon flóra kialakulásának színhelye (az ún. Ős-Mátra-elmélet értelmében).
A növénytársulások kialakulását döntően a hegység változatos élőhelyeket biztosító sokszínű formavilága és az általában nagy agyagtartalmú, mészben gazdag talajok befolyásolták.
A sekély termőrétegű meleg oldalakat cserszömörcés karsztbokorerdő fedi, virágos kőrissel és molyhos tölggyel, veresgyűrű és húsos sommal. A kevésbé meleg részek, az északi oldalak hasonló adottságú területeit elegyes karszterdő borítja (aljnövényzetében a szépséges sallangvirággal). Gyakori a mészkedvelő sajmeggyes tölgyes, és jellegzetes a hársas törmelékerdő is (szép példája található a Hársbokor-hegyen).

A hegység legnagyobb részét cseres-tölgyesek és gyertyános tölgyesek fedik. Bükkös, bükkelegyes erdő csak a leghidegebb területeken található, és ott is csak kis kiterjedésű erdőrészletekben (pl. Normafa környékén).
A fátlan területeken, széles lapos völgyekben és domboldalakon lejtősztyepprétek, a sziklás területeken dolomit sziklagyep előfordulása jellemző. A sziklafüves lejtősztyeppek értékes faja a szigorúan védett árvalányhaj. Budaörs felett, az egykori tölgyesek eltűnésével igen értékes dolomit sziklagyep alakult ki olyan védett növényekkel, mint a magyar gurgolya, a borzas vértő és a henye boroszlán.

A Budai-hegység talán legértékesebb lágyszárúja a bennszülött pilisi len, de ritka, értékes növényfajai között található a budai berkenye vagy a budai hölgymál, a budai nyúlfarkfű, a hegyi tarsóka, és a csikófark. A löszös területeken törpemandula él, a cseres és gyertyános tölgyesekben a városhoz egészen közel is téltemető, erdei ciklámen, és – egyre ritkábban – gyapjas gyűszűvirág nyílik. (Vagy csak nyílott? Félő, hogy lassan ezek a fajok is – akárcsak a valaha szintén itt nyíló boldogasszonypapucsa – eltűnnek az értetlen turisták és a lelketlen telekspekulánsok tevékenysége miatt.)

A hegység állatvilága is értékes. Bár természetesen a leglátványosabbak a madarak, érdemes megemlíteni, hogy más, ritka gerinctelen fajokon túl a tájvédelmi körzetben még él a ritka és igen szép bikapók és fűrészlábú szöcske.
A kétéltűfauna – minthogy mészkőhegységként felszíni vízben szegény – nem túlzottan gazdag, de a hüllők között olyan értékes fajok élnek itt, mint a lábatlan gyík, a pannongyík, a réz- és a haragos sikló.
A madarak közül a rengeteg kisénekes és a gyakran látható ragadozók – héja, egerészölyv – mellett a területen fészkel a kabasólyom, mind kisebb példányszámban, de még fészkel a kövirigó is, míg a hollónak és a fekete harkálynak már stabil közössége él.

A nagyemlősök közül az őz, a dám, a muflon és a vaddisznó gyakori a területen, de nyuszt és ürge, és a barlangokban több denevérfaj is él.

A Budai-hegység kuturális és társadalomtörténeti értékek gazdag tárháza. Csak néhány példa ennek igazolására: több barlangjában is (pl. a Remete-barlangban) kőkorszaki leleteket tártak fel, és sok helyen földépítmény nyomát is rejti az erdő. A barlangok némelyikének ipartörténeti értéke is van, mert a középkortól az 1800-as évek elejéig arany- és ezüstbányaként működött. Már felújítva áll Gercsepusztán az Árpád-korból származó Gercsepusztai templom.
A hegység parkerdői, kirándulóhelyei, túraútvonalai maguk is társadalomtörténeti értékkel rendelkeznek, egy részük több mint száz, esetenként százötven éves. Létesítményei – a libegő, az úttörővasút, a híres kilátók és jelzett útvonalak, a Budakeszi Vadaspark – a hegység megismerésének hangulatos lehetőségét biztosítják.