El parque comprende los pisos térmicos correspondientes a los de frío, páramo, superpáramo y nieves perpetuas, por lo cual sus ecosistemas principales son los bosques andinos, páramos y glaciar. Incluye además las cuencas hidrográficas de algunos ríos, como son el río Otún, río Totarito, río Molinos, río Azufrado, río Lagunillas, río Campoalegre y río Guali, entre otros.

En el Parque se encuentran inmensas rocas metamórficas, resultado de la intensa presión de la tierra que, con el desarrollo de la litosfera, terminaron el piso de un gran lago que probablemente cubría la Sabana de Bogotá. Los sesenta murales están esparcidos irregularmente por todo el parque de Facatativá.