Il Monumento Naturale si estende per 413 ettari, tutti ricompresi all'interno del territorio del comune di Paliano. L'area presenta caratteristiche naturali assai eterogenee: da un bosco di cerri di 40 ettari in località "La Selva" a specie di giunchi dichiarati di interesse comunitario, da un mulino con casale fortificato - la Mola di Piscoli - di epoca medievale fino ad un'area di interesse archeologico.
Nella Selva di Paliano l'elemento dominante del paesaggio è la presenza di numerose aree umide con dimensioni e caratteristiche molto diverse tra loro, qui gli anfibi e i rettili acquatici svolgono un ruolo chiave all'interno degli ecosistemi, infatti essendo in parte predatori nelle catene alimentari, partecipano al controllo delle popolazioni di pesci e di invertebrati acquatici. Inoltre la vegetazione abbondante lungo le rive rappresenta, per molte specie di anfibi, un fattore positivo in quanto fornisce riparo per adulti e larve e un supporto per l'ancoraggio delle ovature. Le specie più frequenti sono la testuggine palustre europea (Emys orbicularis) e il tritone crestato italiano (Triturus carnifex) che si nutrono principalmente di invertebrati acquatici. Nel Parco, meta negli anni di milioni di visitatori, vivevano in passato circa duecento specie di uccelli (cigni, struzzi, gru, fenicotteri, pellicani), provenienti da tutto il mondo, alcune rare o in via d'estinzione. Attualmente è stata rilevata la presenza di molte specie di uccelli, quali Martin pescatore (Alcedo atthis), Tarabusino (Ixobrychus minutus), Airone rosso (Ardea purpurea), Cicogna nera (Ciconia nigra) e Oca selvatica (Anser anser), tutte specie di interesse comunitario. L'area è inoltre popolata da numerose specie di micro mammiferi. A questo proposito si segnala la presenza di un nucleo di Nutrie (Myocastor coypus) e di ratti grigi (Rattus norvegicus). Il genere nettamente dominante è l'Apodemus, presente sia nelle aree umide sia nel bosco con le due specie, il topo selvatico (A. sylvaticus) e il topo selvatico collo giallo (A. flavicollis).
L'area è caratterizzata dalla presenza di specie vegetazionali legate a condizioni morfologiche e microclimatiche diverse che vanno da quelle ripariali a veri e propri nuclei forestali, passando per arbusteti e specie collinari. La maggior parte della superficie è utilizzata per usi agricoli, a seminativi non irrigui o pascoli. In località "La Selva", nel settore nord orientale dell'area, è presente un bosco di circa 40 ettari con prevalenza di Cerro (Quercus cerris), mentre in prossimità delle numerose aree umide sono presenti formazioni riparie dominate da salici (Salix sp.), pioppi (Populus sp.) e ontani neri (Alnus glutinosa), ma sono frequenti anche formazioni arbustive igrofile con salici (Salix sp.), rovi (Rubus sp.) e canne comuni (Arundo donax), In molte aree sono presenti fitti boschetti di bambù (Phyllostachys bambusoides). Nella zona si rileva anche la presenza di giunco (Juncus spp.), specie vegetazionale di interesse comunitario che si è voluta tutelare con l'istituzione del Monumento Naturale.
