Det säregna och natursköna området runt Styggforsån och Kvarndammen har sitt största värde i de unika geologiska formationerna. Dessa är ett resultat av den påverkan på berggrunden som ett stort meteoritnedslag för 360 miljoner år sedan, medförde. Men i området finner vi också spåren från den vattenerosion som skedde när den senaste inlandsisen smälte bort för cirka 9500 år sedan.
Berggrunden i reservatet utgör kontaktzoner mellan de yngsta, siluriska bergarterna i den så kallade "Siljansringen" och det betydligt mycket äldre urberget, graniten, innanför ringen. De siluriska sedimentbergarterna avsattes under silurtiden, för mer än 400 miljoner år sedan, som kalk- och lerslam i ett tropskt hav som då täckte delar av Sverige. Genom meteoritnedslaget sänktes de ner och bevarades i en ringformig sänka. Vattnets erosion har därefter, långt senare, mejslat ut den kanjon som idag ger Styggforsån dess speciella karaktär.
Naturreservatet hyser även en intressant flora. Den fuktiga miljön runt vattenfallet gynnar mossor och lavar med särskilda krav på miljön. Kalkberggrunden gör att det i området finns flera orkidéarter och andra kalkgynnande växter. Skogen i reservatet lämnas att utvecklas fritt och de höga granarna i denna kanjon bidrar till trolsk stämning.