Tre adskilte fjellområder
De østlige sidedalene til Ljørdalen med vassdragene Bergåa, Gira og Tangåa deler Fulufjellet nasjonalpark i tre fjellområder. Disse fjellområdene er platåfjell med vidder på toppen og bratte lisider. Fjellplatåene er for en stor del dekket av blokkmark. I de bratte lisidene er det mye ur og rasmark.
Ensartet berggrunn, men variert landskap
Berggrunnen er ensartet. Nasjonalparken ligger i et område med prekambrisk sandstein, såkalt trysilsandstein, som har en dyp rødlig farge. Sandsteinen er svært rik på kvarts og dermed tungt nedbrytbar. Den gir opphav til et surt og karrig jordsmonn.
Landskapet er variert med store vekslinger over forholdsvis korte avstander. Høydeforskjellene varierer fra ca. 520 moh. i sør til fjellet Slottet som ligger 1047 moh. Noen steder er det erosjonsformasjoner som brede gjel og nedskjæringer. De mest markerte er Styggskora øst for Storgnollen og Slottsbekkens dalgang nord i Fulufjellet. Landskapet i området Storgnollen-Steinknøsen-Furuknøsen med blokkmark, gjel og store høydeforskjeller er svært særegent.
De største vassdragene i nasjonalparken er Bergåa og Gira. Enkelte steder er det mindre fossefall med Bråtafallet i Bergåa som det mest markerte. Nasjonalparken er fattig på myr og vannspeil.
Geologisk arv
Langs den vestlige kanten av Fulufjellet er det flere markerte V-daler. Retningen avviker fullstendig fra dreneringsmønsteret i dag. Disse dalene kan være svære spylerenner, dannet av vann under trykk langs kanten av en isbre, trolig under breavsmeltingen mot slutten av siste istid. Styggskora er en av de mest markerte dalene. I den finnes også flere fangstgroper.
