Les contreforts de la Margeride peuvent être définis comme un plateau au relief ondulé par les bassins versants allongés du Céroux (affluent de l'Allier) et de l'Arcueil (affluent de l'Alagnon). Sa nature géologique est très majoritairement métamorphique avec néanmoins quelques enclaves volcaniques comme le Pié de la Vergueur à l'est mais surtout sur sa bordure ouest dans le Cantal (Suc de Védrines, Puy de la Rode, Montjournal). Les secteurs plus bas à l'est forment le piémont du bassin de Brioude. Les roches métamorphiques sont principalement des gneiss provenant du socle hercynien qui se sont formées lors de l'orogénèse de cette chaîne hercynienne (entre -400 et -340 millions d'année). Le massif s'aplanit durant l'ère secondaire avant que les roches remontent avec la surrection de Alpes durant l'ère tertiaire où débute aussi les épisodes volcaniques.
Les contreforts de la Margeride sont concernés par un climat semi-continental avec une influence atlantique relativement marquée s'atténuant vers l'est. Des variations selon l'altitude se ressentent : la moitié sud, plus en altitude, a une moyenne annuelle des températures plus faible (environ 8°C) contrairement aux secteurs collinéens plus bas de la moitié nord (environ 10°C de moyenne annuelle). Les précipitations y sont réduites (environ 700 mm/an en moyenne) du fait de la relative position d'abri qu'offrent les reliefs des monts du Cantal et du Cézallier.
L'occupation des sols des contreforts de la Margeride est très diverse et compartimentée. Les milieux ouverts sont très présents avec prairies et cultures sur les secteurs moins pentus. Les parcelles pacagées sont séparées par quelques murets de pierres et des haies, principalement de Frêne et des genêts, qui forment un bocage clair. En se rapprochant des Limagnes, il est possible d'observer d'anciennes terrasses de vignes et de cultures aujourd'hui beaucoup conquises par des landes. La présence des milieux forestiers est aussi bien significative, avec hêtraies plus fréquentes à l'étage "montagnard" et chênaies sur les secteurs plus bas. Les vallées sont bien occupées par ces milieux forestiers avec des ripisylves au contact des cours d'eau.