En el confín más remoto e inaccesible de la provincia de Palencia se levanta una espectacular, y casi desconocida, cadena montañosa. Sus picos y crestas, modelados en las duras y apretadas calizas de montaña, sobrepasan los 2.500 metros de altura y conforman un singular relieve a base de fantásticas agujas, impresionantes precipicios, altivos cantiles y profundos valles. También abundan en la zona los lagos de origen glaciar.

Dos importantes ríos tienen sus fuentes en estas montañas el Carrión y el Pistierga. El primero de ellos nace en el corazón más escarpado de la montaña y sus fuentes -la laguna de Fuentes Carrionas que da nombre a toda la comarca- están tan aisladas que incluso es posible descubrir en ellas las huellas de varias parejas de oso pardo. El Pisuerga brota en una zona -Fuente del Cobre- de más suavidad paisajística y en donde lo que predomina son los bosques caducifolios de haya y roble.

En la zona del norte de Palencia se concentra además uno de los mayores y más notables conjuntos de arte románico de todo el mundo.

Vegetación
Hayedos, robledales albares, alamedas de álamo temblón, abedulares, encinares, sabinares albares, el pinar autóctono de pino silvestre de Velilla del Río Carrión que se diferencia plenamente de las masas de repoblación. Como formaciones arbustivas destacar las avellanedas, el espino albar, endrinos, piornos, escuernacabras, acebos, tejos, mostajos... Piornales, brezales, aulagares, sabinares rastreros ... conforman los matorrales. En cuanto a las formaciones herbáceas adquieren importancia singular los pastizales y cervunales junto a las comunidades de roquedos, gleras y turberas.

Fauna
La abundancia y diversidad faunística caracteriza a este Espacio situado a caballo entre la región atlántica y la mediterránea. Aquí se encuentran elementos característicos del dominio atlántico como los picos mediano y negro, urogallo, carbonero palustre, treparriscos, gorrión alpino, chova piquigualda, acentor alpino, marta, lirón gris, liebre de piornal, lagartija de turbera, lagartija de Bocage, víbora de Seoane, rana bermeja..., al lado de especies de la fauna mediterránea como la culebra bastarda, el lagarto ocelado, el avión roquero... Junto a estas especies no se pueden olvidar otras muy significativas como el oso pardo, en peligro de extinción, el rebeco cantábrico, la nutria, el gato montés, el desmán de los Pirineos, águila real, águila perdicera, alimoche, buitre leonado, halcón común, aguilucho cenizo, búho real...

Geomorfología
Se caracteriza la zona por ser tectónicamente muy compleja, con una alternancia de pliegues de diverso radio y una superposición de estructuras alóctonas, todo ello fragmentado por numerosas fallas y una gran diversidad de litologías. Los procesos de modelado actuales son de una gran eficacia gracias a esta diversidad y al vigor del relieve. Las calizas de la Montaña Palentina, surcadas por una densa red de diaclasas, han permitido un importante modelado kárstico, sobre todo tipo hipógeo (Sima del Espigüete, Sima del Anillo, Cueva del Cobre, Cuevas de Tremaya, ...) Durante el Cuaternario, el glaciarismo fue muy importante como así lo atestiguan los circos, umbrales, valles en artesa y sistemas morrénicos terminales que constituyen un conjunto típicamente alpino.

Paisaje
En el valle del río Carrión contrastan las fuertes pendientes de escasa cobertura vegetal y predominio de la roca con los valles de amplia cobertura arbustiva y de variado colorido estacional, mientras en la cuenca del Pisuerga destacan por el contrario la presencia de extensas masas arboladas que se asientan sobre un relieve menos acentuado.

Valores que justifican su declaración
Espacio de gran valor natural, paisajístico, faunístico y botánico. Posee la masa de sabinas más septentrional de Europa, junto con endemismos de la Cordillera Cantábrica como la Artemisa cantabrica y el Echium cantabricum; y es refugio de una especie emblemática y en peligro de extinción: el oso pardo.