La Caldera de Taburiente, que constituye una enorme depresión en forma de herradura en la zona central de la isla, es el resultado de la combinación de una serie de erupciones volcánicas submarinas y un largo proceso erosivo. Sus paredes se encuentran recorridas por enormes líneas verticales de color grisáceo, fruto del enfriamiento lento del magma en grietas alargadas. A estas formaciones se les conoce como diques. El interior de La Caldera se encuentra surcado por gran cantidad de barrancos (algunos de ellos mantienen un curso de agua permanente durante todo el año), que han permitido modelar el terreno por medio de la erosión. Las diferentes coladas volcánicas ocurridas a lo largo de los años son claramente visibles en las partes más altas de La Caldera. El visitante podrá disfrutar de algunos roques o pitones aislados que sobresalen del material circundante, ya sea debido a grandes desprendimientos o por erosión diferencial, al ser de material más duro que el que lo circunda. Cabe destacar el Roque de Los Muchachos, con 2.426 m, que constituye el punto más alto del parque y de la isla, aunque igual de impresionantes emergen el Pico de Bejenado, Roque Idafe o el Pico de La Nieve. El espectáculo orográfico que ofrece La Caldera es de extraordinaria belleza y singularidad.

El paisaje vegetal de La Caldera lo conforma un manto de pinar, de gran resistencia, con una elevada capacidad para colonizar con eficacia y rapidez las coladas volcánicas, y adaptado a grandes oscilaciones climáticas. De estructura piramidal en los primeros estadíos de su desarrollo, una vez adquiere una elevada altura toma una forma aparasolado. Aunque aparentemente tiene un aspecto uniforme, el pinar de La Caldera de Taburiente es un pinar con sotobosque, acompañado de diferentes especies dependiendo de la altitud y las condiciones ambientales. En su interior alberga codesos, cedros, brezos, fayas, escobones, tagasastes y una variedad de especies de menor tamaño como amagantes, corazoncillos o gacias. Los escarpes rocosos se cubren de especies capaces de enraizar en las fisuras de las rocas. Bejeques, cerrajones, coles de risco, pimpinelas y cabezotes se combinan con líquenes y briófitos, formando un tapiz verdoso que, en época de lluvias, cubre toda la superficie vertical.

El agua es el elemento más importante de La Caldera de Taburiente. Fluye de manera natural a través de fuentes, manantiales e impresionantes cascadas como la de La Fondada, que recorre 100 m en su caída o La Cascada de Colores en el Barranco de Rivanceras, de un intenso color anaranjado debido a la riqueza en sales de hierro. La superficie del parque se encuentra recorrida por galerías perforadas en el siglo XX que provocaron una disminución del caudal y del número de nacientes naturales. En la actualidad el aprovechamiento de este líquido está regulado por la Haciendas de Argual y Tazacorte, evitando así la apertura de nuevas galerías y el uso abusivo del agua.

En el observatorio del Roque de Los Muchachos, al borde del Parque Nacional de La Caldera de Taburiente, y a 2.396 metros de altitud, se localiza una batería de telescopios que hacen del observatorio uno de los mejores del mundo. Las buenas condiciones climatológicas, las altas cumbres y la ausencia de población en los alrededores, que evita la contaminación lumínica amparada por la Ley del cielo, favorece la observación de las estrellas. Es ese cielo, de excepcional calidad y cubierto de brillantes estrellas de noche, uno de los grandes atractivos de la isla de La Palma.