V minulosti území neprostupných pohraničních hvozdů, dnes již kulturní krajina v průběhu staletí formovaná člověkem. Čedičové a znělcové kupy se střídají s bizarními tvary pískovcových skal, souvislé lesy přecházejí v pestré podhorské louky s bohatstvím remízků, mezí a soliterních stromů, na mnoha místech se zachovala lužická architektura. V lesích dnes převládá smrk, v těžko přístupných a odlehlých partiích se zachovaly zbytky původních lesních porostů (buk, jedle, javor, jilm). V Čechách v této nadmořské výšce jedinečná doubrava se nalézá na vrcholu Klíče (748 m). Staleté tisy rostou v obci Krompach. Zemědělská krajina je tvořena především loukami a pastvinami protkanými sítí hájků, remízků a břehových porostů podél potoků, kde se ve zbytcích zachovaly mnohé vzácné druhy rostlin a živočichů.

Zajímavé je geologické složení. Svrchnokřídové sedimenty (kvádrové, kaolinické a jílovité pískovce, méně často slínovce a jílovce), byly na mnoha místech proraženy třetohorními neovulkanity (fonolit, trachit, čedič). Podél lužického zlomu byly na povrch ojediněle vyvlečeny bazální slepence cenomanu a jurské vápence. Malou část severního okraje za lužickým zlomem tvoří rumburská žula a výjimečně krystalinikum.

Lužické hory jsou rozvodím Severního a Baltského moře, představují i výrazný povětrnostní předěl. Často jsou značné rozdíly v počasí na severních svazích, obrácených do Šluknovské pahorkatiny a Žitavské kotliny a na jižních svazích, českolipské části Lužických hor.