ลักษณะทางอุทกวิทยา
               พื้นที่ลุ่มน้ำมีรูปร่างแบบ rectangular shape กล่าวคือ มีความยาวมากกว่าความกว้าง มีลำธารแบบ dendrite pattern มีลำธารลักษณะที่โค้งสม่ำเสมอจนถึงค่อนข้างตรง ทำให้การระบายน้ำของพื้นที่ลุ่มน้ำเป็นไปใน ลักษณะ ที่ปานกลางจนถึงค่อนข้างต่ำเพราะความยาวของลำธารสายหลักค่อนข้างสั้น จึงมีโอกาสเกิดน้ำท่วมได้ ในบางครั้งในฤดูฝน  แต่ก็เป็นเพียงระยะเวลาที่สั้นเนื่องมาจากความลาดชันของพื้นที่ต่ำอีกประการหนึ่ง ลำธาร ห้วยฮ่องไคร้จะมีน้ำไหลหลังจากสิ้นฤดูฝน ประมาณ 4 เดือน
              รายละเอียดเกี่ยวกับภูมิประเทศของพื้นที่ลุ่มน้ำ มีดังนี้
               - พื้นที่ลุ่มน้ำ 8,500 ไร่
               - ความกว้างเฉลี่ยของลุ่มน้ำ 2,500 ไร่
               - ความยาวเฉลี่ยของลุ่มน้ำ 6,500 เมตร
               - ความสูงเฉลี่ยของลุ่มน้ำ 418.03 เมตร
               - พื้นที่ในระหว่างชั้นความสูง : 360-375 เมตร = 49 %
                                                           375-450 เมตร = 45 %
                                                           450-540 เมตร = 6 %
              - จุดสูงสุดเหนือระดับน้ำทะเลเฉลี่ยปานกลางที่ลุ่มน้ำตอนบน 580 เมตร
              - จุดสูงสุดเหนือระดับน้ำทะเลเฉลี่ยปานกลางที่ลุ่มน้ำตอนล่าง 350 เมตร
              - ความลาดชันเฉลี่ย 10.76 เปอร์เซ็นต์
              - drainage density 6.4 km/km²
              - stream density 5.4 stream/km²
              - form fracter 1.9
              - compactnees coefficient 1.6
              - ทิศทางความลาดชันของพื้นที่มีความลาดเทจากทิศเหนือลงไปทางทิศใต้

ลักษณะทางธรณีวิทยา
                สภาพทางธรณีวิทยาทั่วไป พบว่า หินพื้น (Bed rock) ในบริเวณพื้นลุ่มน้ำห้วยฮ่องไคร้ ส่วนใหญ่เป็นหิน ที่เกิดในยุค Permian ในกลุ่ม Ratburi Formation และ Pha Huat and Kue Lom Formation ซึ่งประกอบด้วย หิน ดินดาน หินทราย หินแอนดีไซท์ หินไรโอไนท์   ทางตะวันออกของพื้นที่ตลอดแนวเป็นโครงสร้างทางธรณีวิทยา ที่ เรียกว่า รอยเลื่อน (Fault) ที่ประกอบด้วยหินต่าง ๆ ได้แก่ หินปูน หินดินดาน หินทราย และยังพบว่า มีการทับถม ของตะกอนลำน้ำที่เกิดในยุค Recent ในตอนกลางของพื้นที่และนอกพื้นที่ทางด้านเหนือ

ลักษณะทางปฐพีวิทยา
                ดินที่พบในพื้นที่ศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้ แบ่งได้เป็น 12 ชุดดิน ได้แก่ ชุดดินโคราช สะตึก บ้านจ้อง ปากช่อง มวกเหล็ก ลี้ ท่ายาง ชัยบาดาล ลำนารายณ์ ผาลาด เชียงของ และท่าลี่ จากผลการสำรวจโดย กรมพัฒนาที่ดิน (2528)  พบว่า ดินในพื้นที่ทั้งหมดไม่เหมาะสมต่อการทำนาประมาณ 28.4 %  เหมาะสำหรับ ปลูกพืชไร่และไม้ผล ประมาณ 23.1 % เหมาะอยู่บ้างสำหรับปลูกไม้ผล ส่วนที่เหลืออีกประมาณ 48.5 % นอกจาก บริเวณที่เป็นอ่างเก็บน้ำแล้ว ไม่เหมาะสมทั้งการปลูกพืชไร่และไม้ผลแต่ดินเกือบทั้งหมดเหมาะสมในการทำทุ่งหญ้า เลี้ยงสัตว์

ลักษณะภูมิอากาศ
                 ภูมิอากาศแบ่งเป็น  3  ฤดู  คือ  ฤดูฝน   ฤดูหนาว  และฤดูร้อน   โดยที่ฤดูฝนจะเริ่มต้นประมาณเดือน พฤษภาคม ไปจน ถึงเดือนตุลาคม มีฝนตกชุกในเดือนสิงหาคม ซึ่งได้รับอิทธิพลจากลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้และ พายุดีเปรสชั่นจากทะเลจีนตอนใต้ที่พัดผ่านเข้าสู่ประเทศไทย ฤดูร้อนอากาศร้อนจัดและฤดูหนาวอากาศค่อนข้าง หนาวเป็นภูมิอากาศแบบ dry sub humid คือ ค่อนข้างแห้งแล้ง รายละเอียดเกี่ยวกับภูมิอากาศสรุปตั้งแต่ปี 2528 - 2539 ตังต่อไปนี้
                   - ปริมาณน้ำฝนเฉลี่ย / ปี 1,327.66 มิลลิเมตร
                   - จำนวนวันที่ฝนตกเฉลี่ย / ปี 120 วัน
                   - ความหนักเบาของฝนที่ตกสูงสุด (9 ส.ค. 29) 67 มิลลิเมตร/ชั่วโมง
                   - อุณหภูมิสูงสุดเฉลี่ย 37.04 องศาเซลเซียส
                   - อุณหภูมิสูงที่สุด (15 เม.ย. 30) 41.2 องศาเซลเซียส
                   - อุณหภูมิต่ำสุดเฉลี่ย 12.06 องศาเซลเซียส
                   - อุณหภูมิต่ำที่สุด (9 ม.ค. 29) 8.7 องศาเซลเซียส
                   - ความชื้นสัมพัทธ์ 70.9 เปอร์เซ็นต์
                   - การระเหยของน้ำเฉลี่ย / ปี 862.77 มิลลิเมตร

ลักษณะพืชพรรณและการใช้ประโยชน์ที่ดิน
                 สภาพป่าโดยทั่วไปเป็นป่าเต็งรังค่อนข้างเสื่อมโทรม ตอนบนของพื้นที่บางส่วนเป็นป่าเบญจพรรณ สภาพค่อนข้างสมบูรณ์