ลักษณะทางอุทกวิทยา
                  ลุ่มน้ำลำตะคองมีพื้นที่ทั้งหมดประมาณ 1,315 ตร.กม. หรือประมาณ 821,875 ไร่ โดยแบ่งเป็นลุ่มน้ำ ย่อยได้ 3 ลุ่มน้ำคือ
                 1. ลุ่มน้ำลำตะคองตอนบน มีพื้นที่ประมาณ 495 ตร.กม.มีรูปร่างเป็นแบบ Rectangular Form Factor เท่ากับ 0.21 ความสูงของลุ่มน้ำ 330-1,142 เมตร ความสูงเฉลี่ย 526.4 เมตร ความลาดชันของลุ่มน้ำ 10.5 % ทิศด้านลาดของลุ่มน้ำมีทิศไปทางทิศเหนือ order of stream (First stream order)  เท่ากับ 4 (102)   ความ หนาแน่นของการระบายน้ำ 0.373 กม./ตร.กม. ความหนาแน่นของลำห้วย 0.206 ลำห้วย/ตร.กม.
                 2. ลุ่มน้ำลำตะคองตอนล่าง  มีพื้นที่ประมาณ 380 ตร.กม.  มีรูปร่างเป็นแบบ  Rectangular  Form Factor เท่ากับ 0.29 ความสูงของลุ่มน้ำ 282-824 เมตร ความสูงเฉลี่ย 380.5 เมตร ความลาดชันของลุ่มน้ำ 6.6 % ทิศด้านลาดของลุ่มน้ำมีทิศไปทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ order of stream (First stream order) เท่ากับ 3 (35) ความหนาแน่นของการระบายน้ำ 0.242 กม./ตร.กม. ความหนาแน่นของลำห้วย 0.092 ลำห้วย/ตร.กม.
                 3. ลุ่มน้ำย่อยห้วยหินลับ มีพื้นที่ประมาณ 440 ตร.กม. มีรูปร่างเป็นแบบ Rectangular Form Factor เท่ากับ 0.26 ความสูงของลุ่มน้ำ 281-782 เมตร ความสูงเฉลี่ย 376.6 เมตร ความลาดชันของลุ่มน้ำ 4.7 %   ทิศ ด้านลาดของลุ่มน้ำมีทิศไปทางทิศเหนือ order of stream (First stream order) เท่ากับ 5 (88)   ความหนาแน่น ของการระบายน้ำ 0.458 กม./ตร.กม. ความหนาแน่นของลำห้วย 0.2 ลำห้วย/ตร.กม.

ลักษณะทางธรณีวิทยา
                 โครงสร้างทางธรณีวิทยาของลุ่มน้ำลำตะคอง นับว่าเก่าแก่มากแห่งหนึ่งของประเทศ การสร้างตัวทาง ธรณีวิทยาเป็นผลมาจากวัฏจักรของการทับถมของตะกอน การยกตัวของเปลือกโลก และการกัดชะพังทลายของดิน และหินสลับกับการระเบิดของภูเขาไฟในยุคพาลีโอโซอิค (Palaeozoic) หรือประมาณ 300-400 ล้านปีมาแล้ว หินที่ เป็นรากฐานพบว่าเป็นหินชุดโคราช ชุดกาญจนบุรี ชุดราชบุรี ซึ่งมีทั้งหินปูน หินทราย หินดินดาน และหินไดโอไรท์
                 ในยุคพาลีโอโซอิค พื้นที่บริเวณลุ่มน้ำลำตะคองได้รับการทับถมของตะกอนขนาดหนัก ตะกอนเหล่านี้ ถูกพัดพามาตามลำน้ำ   แล้วไปทับถมตามบริเวณที่ราบชายฝั่งจนมีความสูงถึง 3,000 เมตร   ซึ่งเป็นจุดเริ่มแรก ของการเกิดหินชุดกาญจนบุรี และนับว่าเป็นหินชั้นล่างสุดของหินที่ปรากฎในพื้นที่ลุ่มน้ำลำตะคอง เมื่อพื้นที่รอบ ๆ หยุดการผลิตตะกอน การชะล้างพังทลายในบริเวณนี้ก็เกิดขึ้นแทน ควบคู่ไปกับการยกตัวของเปลือกโลก ทำให้น้ำ ทะเล ซึ่งมีอยู่ในบริเวณนี้ไหลไปสู่จุดอื่นพร้อมกับการชะล้างพังทลายแบบรุนแรงอีกด้วย    ต่อมาภายหลังน้ำทะเล ท่วมถึงพื้นที่อีก การพัดพาตะกอนมาทับถมก็ตามมาอีกครั้งหนึ่ง น้ำทะเลบริเวณนี้มีอุณหภูมิค่อนข้างสูง ระดับน้ำ ไม่ลึก และคล้ายคลึงกับบริเวณอ่าวไทย ตลอดจนมีทัศนียภาพใกล้เคียงกับพัทยาในปัจจุบัน หินปูนและหินดินดาน เริ่มกับถมอยู่ตอนบนของหินชุดกาญจนบุรี และถูกเรียกชื่อใหม่ว่าเป็นหินชุดราชบุรี ซึ่งสังเกตุได้จากการมีซากสิ่งมี ชีวิต ทางทะเลผสมอยู่ในเนื้อหิน ซึ่งมีอายุประมาณ 250 ล้านปี ที่เรียกกันว่า เปอร์เมียน (Permian) ในพื้นที่บางแห่ง พบว่าตะกอนที่ทับถมเป็นหินราชบุรี มีความสูงถึง 2,300 เมตร
                 ต่อมาของเหลวที่สะสมอยู่ภายใต้เปลือกโลกมีการเคลื่อนไหวอย่างรุนแรง ซึ่งนับว่าเป็นจุดเริ่มต้นของสิ่ง ต่าง ๆ บนผิวโลก   สสารขนาดใหญ่มีความแข็งและผิวหยาบ โผล่ออกมาจากพื้นผิวของชั้นตะกอนตอนบน ทำให้ พื้นผิวมีการม้วนตัวบิดเบี้ยวและแตกเป็นร่อง    หินดินดานถูกเปลี่ยนไปเป็นหินชนวนและฟิลไลท์    หินทรายเป็น ควอทไซด์ และหินปูนชุดราชบุรีกลายเป็นหินอ่อน เมื่อทุกอย่างสงบลง การชะล้างพังทลายก็เข้ามาแทนที่อีกครั้งหนึ่ง โดยที่เปลือกโลกในส่วนที่มีการม้วนตัวถูกทำลายลง    ภูมิอากาศเริ่มเปลี่ยนแปลง     พื้นที่บนที่ราบสูงกลายเป็นกึ่ง แห้งแล้ง มีลักษณะคล้ายเขตแห้งแล้งของโลก  ในปัจจุบัน พบว่ามีหินทรายสีแดง   และหินดินดานผสมกับตะกอน ยิบซัม และเกลืออยู่ทั่วไป สารต่าง ๆ เหล่านี้พบว่าสลายตัวมาจากหินชุดกาญจนบุรี ดังนั้นหินชุดโคราช ซึ่งพบทั่วไป ในบริเวณที่ราบสูงภาคตะวันออกเฉียงเหนือ  จึงเกิดจากการทับถมและก่อตัวของสิ่งต่าง ๆ  เหล่านี้จนสูงมากกว่า 4,500 เมตร และที่ฐานของหินชุดโคราชจะพบว่ามีหินชุดกาญจนบุรีและราชบุรีอยู่ทั่วไป
                     การทับถมของตะกอนยังคงดำเนินต่อไปเรื่อย ๆ จนกระทั่งเกิดระเบิดของภูเขาไฟที่เขาใหญ่ ลำธาร ของหินภูเขาไฟที่เรียกว่า ไรโอไลท์ (Rhyolite flows) ไหลผ่านและซึมลงในเนื้อหินชุดต่าง ๆ จนเกิดเป็นชุดหิน ไดโอไรท์ (Diorites) โผล่ให้เห็นในบริเวณลุ่มน้ำลำตะคอง
                    ต่อมาการการชะล้างพังทลายเริ่มเกิดขึ้นอีก และเป็นอยู่จนกระทั่งปัจจุบันตะกอนที่มีขนาดเล็กถูกน้ำ พัดพาไปทับถมกันในบริเวณที่ราบระหว่างภูเขา ซึ่งการทับถมลักษณะนี้ จะพบเห็นได้ทั่วไปในพื้นที่ลุ่มน้ำ

ลักษณะทางปฐพีวิทยา
                   ลักษณะดินของพื้นที่ลุ่มน้ำลำตะคอง มีความผันแปรไปตามสภาพภูมิประเทศ   ชั้นดินมีทั้งตื้นและ ลึกปะปนกันไป ดินที่พบมีทั้งดินร่วน ดินร่วนปนทราย ดินร่วนเหนียว ดินร่วนเหนียวปนทราย หรือปนกรวดสลับกัน ลักษณะดินตามเชิงเขาส่วนใหญ่เป็นดินที่เกิดจากการทับถมกันของวัตถุต้นกำเนิด ซึ่งเรียกว่า Colluvial complex
                   ลักษณะดินแยกตามชนิดของพันธุ์พืชได้ 2 ส่วน คือ ดินบริเวณที่ทำการเกษตรกรรม ซึ่งเป็นพื้นที่ลุ่มน้ำ ตอนล่าง และดินบริเวณพื้นที่ป่าไม้ซึ่งเป็นพื้นที่ลุ่มน้ำตอนบน
                  พื้นที่ดินบริเวณลุ่มน้ำตอนล่าง พื้นดินมีลักษณะเป็นลอนคลื่นสลับกับเนินเขาและภูเขาสูงโดด ๆ พื้นที่ ส่วนใหญ่ใช้ทำเกษตรกรรม เนื้อดินเป็นพวกดินปากช่อง และดินมวกเหล็กดินปากช่องเกิดจากการทับถมของตะกอน ที่สลายตัว มาจากหินดินดานและหินปูนดินมีการระบายน้ำดี เก็บความชื้นได้ดี ความอุดมสมบูรณ์ปานกลาง ชั้น ดินลึก เป็นดินพวก Oxic Paleustults : Clayey, Kaolinitic ที่มีส่วนผสมของ clay ที่ละเอียด ส่วนดินมวกเหล็ก ซึ่ง เกิดจากการทับถมของตะกอนที่สลายตัวมาจากหินดินดาน หินชนวน และหินปูน เป็นดินพวก Lithic Haplustalfs : Loamy-skeletal mixed สีน้ำตาลเข้มหรือสีน้ำตาลปนเทา ชั้นดินตื้นมีการระบายน้ำดี ความอุดมสมบูรณ์ของดิน ค่อนข้างต่ำและง่ายต่อการชะล้างพังทลาย
             ลักษณะดินในส่วนของพื้นที่ตอนบนของลุ่มน้ำลำตะคอง ซึ่งส่วนใหญ่เป็นพื้นที่ป่าไม้ พบว่าดินมีหลาย ชุดปะปนกันอยู่ เช่นดินเขาใหญ่ ดินกบินทร์บุรี ดินโคราช ดินลำนารายณ์ เป็นต้น ซึ่งส่วนใหญ่เป็นพวก Typic Paleustults : Clayey skeletal, Kaolinitic Typic Paleustults : Clayey kaolinitic เป็นดินที่มีการทับถมกันมานาน ของตะกอนที่สลายตัวมาจากหินทรายเป็นส่วนใหญ่ ดินมีการระบายน้ำปานกลางถึงดี ชั้นดินมีทั้งตื้นและลึกสลับ กันไป ความอุดมสมบูรณ์ปานกลาง

ลักษณะภูมิอากาศ
                  สภาพภูมิอากาศของลุ่มน้ำลำตะคอง อยู่ภายใต้อิทธิพลของลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ และลมมรสุม ตะวันออกเฉียงเหนือ นอกจากนี้จะมีพายุจรพัดผ่านในเดือนกันยายน ปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยต่อปี วัดได้ 1,454.3 มิลลิเมตร ที่สถานีวิจัยเพื่อรักษาต้นน้ำลำตะคอง พื้นที่ที่ได้รับน้ำฝนมากที่สุด คือบริเวณพื้นที่ลุ่มน้ำตอนบนในเขต อุทยานแห่งชาติเขาใหญ่วัดได้ 2,270.0 มิลลิเมตรต่อปี ส่วนบริเวณที่รับน้ำฝนน้อยที่สุดคือพื้นที่ด้านเหนือลุ่มน้ำ บริเวณบ้านหลังเหว วัดได้ 981.5 มิลลิเมตรต่อปี     โดยปกติฝนจะตกมากในช่วงเดือนพฤษภาคมไปจนถึงเดือน ตุลาคม ส่วนช่วงที่แล้งฝนมากที่สุดคือระหว่างเดือน ธันวาคมถึงเดือนกุมภาพันธ์
                 อุณหภูมิเฉลี่ยตลอดปีวัดบริเวณสถานีวิจัยเพื่อรักษาต้นน้ำลำตะคอง 25.4 องศาเซลเซียส อุณหภูมิเฉลี่ย สูงสุดพบว่าอยู่ระหว่างเดือนมีนาคมถึงเดือนเมษายน ประมาณ 34.2 องศาเซสเซียส และต่ำสุดในเดือนธันวาคม และมกราคม ประมาณ 15.0 องศาเซสเซียส ความชื้นสัมพัทธ์เฉลี่ยรายปีสูงสุด 83.4 เปอร์เซนต์ ต่ำสุด 47.8 เปอร์เซนต์ ปริมาณการระเหยของน้ำในที่แจ้งเฉลี่ยรายปี ประมาณ 1,379.4 มิลลิเมตร

ลักษณะพืชพรรณและการใช้ประโยชน์ที่ดิน
                 พื้นที่ลุ่มน้ำลำตะคองในกาลอดีตปกคลุมด้วยป่าไม้ผืนใหญ่ติดต่อกัน แต่ในปัจจุบันพื้นที่ส่วนใหญ่ถูก บุกรุกแผ้วถางเปลี่ยนไปเป็นแหล่งชุมชน สวน ไร่ ที่รกร้างว่างเปล่า และอื่น ๆ ตามความเจริญของท้องถิ่น ฉะนั้น ลักษณะพืชพรรณจึงมีทั้งที่เป็นพืชถาวรและพืชที่เปลี่ยนไปตามฤดูกาล ดังนี้
                1. ป่าดิบชื้น มักพบกระจัดกระจายตั้งแต่ความสูง 400-1,000 เมตร จากระดับน้ำทะเล ป่าชนิดนี้พบ มากทางทิศใต้ของพื้นที่ลุ่มน้ำหรือบริเวณต้นน้ำในเขตอุทยานแห่งชาติเขาใหญ่   ป่าจะมี 3 ระดับชั้น และพวก ไม้เลื้อยมากมาย ส่วนไม้พื้นล่างหนาแน่นมาก ไม้ที่สำคัญคือ ไม้ตระกูลยางต่าง ๆ เช่น ยางกลอง ยางเลี่ยน ส่วนไม้ ชั้นรองคือพวกไม้ก่ออันประกอบด้วยก่อน้ำและก่อเดือย
                2. ป่าเบญจพรรณผสมไผ่ ป่าชนิดนี้มีอยู่ในระดับความสูง 400-600 เมตร จากระดับน้ำทะเล จะพบเป็น หย่อม ๆ บริเวณพื้นที่ต้นน้ำทั้งในบริเวณอุทยานแห่งชาติเขาใหญ่ และเขตติดต่อกับอุทยานฯ มีไม้ผลัดใบชนิดต่าง ๆ เช่น มะค่าโมง ประดู่ ตะแบกใหญ่ แดง ไม้พื้นล่างประกอบด้วย ไม้ไผ่ป่า และหญ้าต่าง ๆ ในป่าเบญจพรรณนี้ มัก มีหินปูน โผล่อยู่ทั่วไป ในฤดูแล้งมีไฟไหม้ลุกลามอยู่เสมอ
               3. ป่าดิบแล้ง ขึ้นอยู่ในพื้นที่ค่อนข้างราบทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ของพื้นที่ลุ่มน้ำ มักอยู่สูงจากระดับน้ำ ทะเลประมาณ 100-400 เมตร ไม้ที่สำคัญได้แก่ มะค่าโมง ยางนา พยอม ตะเคียนแดง กระเบากลัก และตาเสือ
               4. ทุ่งหญ้าและป่าละเมาะ ป่าพวกนี้เกิดจากการกระทำของมนุษย์ ในการทำไร่เลื่อนลอย และการตัดถนน พรรณพืชที่พบมากในทุ่งหญ้าคือ หญ้าคา พง เลา และแขมหลวง นอกจากนี้  ยังพบไม้เนื้ออ่อนที่ขึ้นอยู่คือ พวกปอหู และปอฟาน
              5. ป่าแพะ พบบริเวณด้านทิศตะวันตกของลุ่มน้ำ มีหินโผล่มากได้แก่บริเวณ สองข้างทางถนนธนะรัชต์ ตั้งแต่เขาไก่แจ้ เขาแหลม และเขาอ่างหิน เป็นไม้แคระแกรนไม่มีค่าทางเศรษฐกิจ
              6. สวนป่า  เป็นสถานที่ปลูกไม้ป่าเพื่อปรับปรุงสภาพพื้นที่บางส่วนให้มีสมรรถนะในการป้องกันการ พัง- ทลายของดิน และรักษาสภาวะแวดล้อมมีกระจายอยู่ทั่วพื้นที่ลุ่มน้ำ
              7. พืชไร่ ในบริเวณพื้นที่ลุ่มน้ำจะมีการทำเกษตรกรรม โดยปลูกข้าวโพดกระจายอยู่ทั่วไปในพื้นที่ราบและ ที่เนินเขาเตี้ย และเนินเขาสูงบางแห่ง นอกจากนี้ยังมีพืชพวกถั่วต่าง ๆ ฝ้าย มันสัมปะหลัง เป็นต้น
              8. พืชสวน ในพื้นที่ลุ่มน้ำ  มีการปลูกพืชสวนกันมากตามหมู่บ้านต่าง ๆ พรรณพืชที่ปลูก  ได้แก่   มะม่วง น้อยหน่า ขนุน มะละกอ ฯลฯ ซึ่งปลูกกระจายอยู่ทั่วพื้นที่
              9. ที่นา มีนาข้าวที่ปลูกกันบริเวณบ้านจันทึก บ้านหนองจาน บ้านหนองยางแดง บ้านคลองยางใต้ ซึ่งอยู่ ทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือของพื้นที่ลุ่มน้ำ