สภาพทั่วไปเป็นเทือกเขาสลับซับซ้อนมีความลาดชันมาก โดยมียอดเขาเทวดา สูงสุด มีระดับความสูง 1,123 เมตรจากระดับน้ำทะเลปานกลาง ซึ่งเทือกเขาเหล่านี้เป็นต้นกำเนิดของลำห้วยที่สำคัญหลายสาย สภาพอากาศโดยทั่วไปของอุทยานแห่งชาติพุเตย อากาศค่อนข้างร้อนในช่วงต้นปี และมีฝนตกชุกตลอดปี โดยเฉพาะช่วงเดือนสิงหาคม-ตุลาคม จะมีปริมาณน้ำบริเวณน้ำตกไหลมากกว่าปกติ สภาพป่าโดยทั่วไปยังมีความอุดมสมบูรณ์อยู่มาก พรรณไม้ที่สำคัญได้แก่ เหียง พลวง แดง ชิงชัน ประดู่ มะค่าโมง ไผ่ป่าต่าง ๆ สนสองใบ สัตว์ป่ามีอยู่ชุกชุมมากเนื่องจากมีแหล่งน้ำและแหล่งอาหารสมบูรณ์ สัตว์ป่าทั่วไปได้แก่ เสือ เก้ง ชะนี หมี นางอาย หรือลิงลม เม่น งูจงอาง งูเห่า หมูป่า อีเห็น ลิง ฯลฯ