Мандрівники і письменники присвятили Чатирдагу чимало захоплених рядків. «Бути в Криму і не зробити відвідин Чатирдагу є справа негожої байдужості», — писав в 1803 р. П. І. Сумароков. «Під’їжджаючи до Чатирдагу, починаєш розуміти релігійне значення Олімпу», — помічає в «Нарисах Криму» (1872 р.) Є. Л. Марков.
Гірський масив Чатирдаг займає серединне положення в ланцюзі Кримських гір. Глибокими і широкими проходами і річковими ущелинами він відрізаний з усіх боків від сусідніх гірських хребтів і додатково висунутий на 10 кілометрів на північ, порівнюючи з іншими масивами, тому здається, що Чатирдаг підноситься над всіма іншими кримськими яйлами. Проте насправді він всього лише п’ятий по висоті: вища точка Чатирдага, гора Еклізі-Бурун, піднімається на 1525 м над рівнем моря. Довжина масиву з півночі на південь складає 10 км, із заходу на схід — близько 4 км. Західний, південний і східний схили — обривисті, а північний, який спускається в долину річки Салгир, є порівняно пологим.
«Те, що називається в географії і картах Чатир-Даг, є окрема плоска піднесеність, яка стоїть поблизу дороги із Сімферополя до Алушти; висота її близько чотирьох з половиною тисяч футів, — пише Є. Л. Марков. — Вона суцільно складається з важких шарів юрського вапняку, підведених майже вертикально таким чином, що ребра шарів виходять на верхню поверхню правильними шарами, немов розлініяними грядами. Це додає гірській рівнині надзвичайно дивного і характерного вигляду. На південно-східній стороні цієї Яйли, по всьому її краю, підноситься гора у вигляді довгастого шатра, розтягнутого від північного сходу до південного заходу, яка власне і називається Чатир-Даг або Палат-гора, а у стародавніх греків називалася Трапезує... Коли їдеш з Алушти, то бачиш саме той бік гори, де на Яйлі стоїть Трапезує, тобто найвищу і величну її частину. Трапезує видно з великого далека: з Алешек, Перекопу, — говорять, навіть з Молочної, отже, верст за 300».
Вершинна поверхня Чатирдага ділиться на два плато, які носять назви верхнього і нижнього. Нижнє плато, що має в північній частині висоту близько 900 м над рівнем моря, на південь поступово підвищується до 1100 м. Верхнє плато в середньому лежить на відмітці 1400 м. З головної вершини Чатирдага, Еклізі-Бурун (у перекладі — «Церковна гора»), розкривається широка панорама Кримських гір з ледве помітною на заході вершиною Роман-Кіш (1545 м). На північному сході видно обривисті гори Демерджі, до південного сходу в долині річки Улу-Узень розкинулася Алушта, за нею тягнуться безбережні морські простори. Правіше за Алушту — гора Кастель, а ще правіше підноситься лісиста громада гірського масиву Бабуган, на північ від якого розкривається чаша Центральної улоговини. «Сотні верст під ногами, — ділиться своїми враженнями Є. Л. Марков. — Особливе відчуття опановує людиною на великій, відкритій і пустинній горі. Здається, ніби підведений до неба, і дивишся на світ не з тієї тісної земної точки, з якої дивишся звичайно. Світ під тобою, що ледве розрізняється, зовсім не чутно. Його краса і велич широко розгорнулися перед тобою, але тобі не видно дрібниць та бідності подробиць. Міста, поля, ліси, дороги — все злилося в одну ясну картину, яка дихає миром. Звідси здається, що земля покоїться в безтурботному щасті, ця багатогрішна земля, яка вічно хвилюється... Тут можна самоспоглядати, молитися. Обіймаєш світ, як ніби щось, що знаходиться зовні».
Західна частина нижнього плато поросла місцями лісом, місцями окремими купами дерев і чагарників. Східна є більш відкритою, лише подекуди зустрічаються одиночні дерева і невеликі зарості чагарнику. «Головним» в тутешніх лісах є бук; йому супроводять граб, в’яз шорсткий, або гірський ільм, осика, горобина-берека, а на скельних обривах, по узліссях і в численних карстових вирвах зрідка можна зустріти горобину звичайну, традиційну для північних лісів, але досить незвичайну для Криму. Ще одним мешканцем Чатирдага є тис ягідний. У Криму він звичайно росте в межах поясу лісів, буків. Значні колонії тису збереглися лише на Ай-Петрі, у Великому каньйоні і небагатьох інших місцях. Під запоною букового лісу зустрічається дуже рідкісна для Криму сапрофітна орхідея — лад’ян трьохнадрізаний.
Чим вище, тим менше стає дерев. У середньому поясі Чатирдага суцільний масив букового лісу є лише у більш вологого, захищеного від вітрів схилу, який веде на верхнє плато. Ліс цей відрізняється зімкнутістю деревного покрову, тобто бідністю флори. Ще вище ліс росте дивовижно правильними рядами, подібно до штучних лісопосадок. Ці «лісосмуги» приурочено до виходів на поверхню пластів осадових вапняків.
Дерева на плато — низькорослі, мають викривлені стовбури. Серед них попадаються окремі могутні екземпляри з якби відрубаною вершиною — різким є перехід від товстого стовбура до пучка тонких гілок. Приземисте зростання — характерна риса не тільки дерев, але і чагарників, які ростуть на плато. Серед них поширеними є шипшина, глід, два види кизильнику, спирея-городчатая, верби козиної. У числі шипшини виділяється рясно квітуча в червні крупними білими квітками карликова чатирдагська шипшина. Північний схил верхнього плато місцями суцільно покритий чагарниками ялівцю. Одиночна і невеликими групами виростає тут низькоросла сосна звичайна. По зігнутих, спотворених стовбурах можна судити про те, як важко доводиться деревам в боротьбі з холодними зимовими вітрами.
На верхньому плато майже відсутня деревно-чагарникова рослинність. До самої вершини Еклізі-Бурун тягнуться безлісі круті схили. Серед високої трави лише подекуди попадаються окремі кущики і викривлені дерева сосни гачкуватої, кизильнику, горобини кримської, верби козиної і колючого ялівцю, коріння яких надійно закріпилося в тріщинах і міжгір’ях вапнякових скель. Тут же поселилися маленькі папороті — костенець волосоподібний, костенець поступовий та ажурний міхурник ломкий.
Флора Чатирдага налічує більше 500 видів рослин. Весною першими зацвітають крокуси, а потім в перебігу всього літа гірське плато палахкотить і переливається буйним різноцвіттям. Тут можна побачити скельну фіалку, проломник кримський, підмаренник кримський, герань Роберта, ломикамінь окроплену, маренка запашного, переліску багаторічну, жовтець гірський, зустрічаються також материнка звичайна, звіробій, дивосил, деревій, сон-трава, адоніс. Серед каменів попадається так званий кримський едельвейс. Його справжня назва — роговик Біберштейна, і він не має нічого спільного зі справжнім альпійським едельвейсом. Обидві рослини зближує лише густе біловойлочне опушування, яке допомагає їм економно витрачати дефіцитну вологу.
За кількістю поверхневих карстових форм на квадратний кілометр Чатирдаг займає перше місце серед інших яйл Криму. Окрім вирв, тут можна зустріти карри, улоговини, балки і долини, понори. Взагалі на Чатирдагу налічується більше 400 карстових колодязів, шахт і печер. Найбільші з них — Бінбаш-Коба (Тисячоголова), Еміне-Баїр-Хосар, Мармурова, Суук-Коба (Холодна), Обвальна, Бездонна (Вялова), «Хід конем», Гугерджін, Аянська. Серед них є і горизонтальні печери, і печери-колодязі. До найбільших належить печера Еміне-Баїр-Хосар (глибина 185 м, довжина 1460 м). В її глибинах є підземне озеро з кришталево чистою водою. Інша печера, Бінбаш-Коба, порівняно невелика — всього 110 м. З нею пов’язують сумну історію про те, що колись в цій печері задихнулася від диму група місцевих жителів, яка рятувалися від завойовників. Сама назва печери, «Бінбаш», переводиться як «Тисячоголова», а в XIX ст. дослідники знайшли тут безліч людських останків. На думку археологів, могильник, знайдений в печері, відноситься до раннього середньовіччя. На жаль, він так і залишився невивченим: ще до приходу вчених пам’ятка зазнала варварського грабежу.
Одна з найвідоміших карстових шахт Чатирдага — Бездонний колодязь, або шахта Вялова, названа так на честь академіка О. С. Вялова. У 1927 р. О. С. Вялов, в ту пору ще студент-практикант, працював у складі геологічної експедиції, яка обстежувала Чатирдаг, і вперше спустився в Бездонний колодязь на глибину 95 м. У 1969 р. сімферопольські спелеологи першими досягли дна шахти.
Бездонний колодязь залягає в товстошарових верхньоюркських вапняках, глибина його центрального стовбура складає 145 м. На початку літа на глибині 80-90 м звичайними є величезні, до 10 м завдовжки, крижані натікання, а на дні шахти — скупчення снігу потужністю до 15 м. Приблизно на сотому метрі в стіні є ніша, де виявлені печерні перли. Ще не зовсім зрозуміло, які процеси сприяють утворенню цих витончених округлих стягнень, що складаються з концентричних шкаралуп кальциту. В глибині Бездонної знайдено подовження, в майбутньому, можливо, вона відбере пальму першості у шахти «Хід конем», найглибшої на Чатирдагу — 217 м.
Печера Холодна (Сулу-Коба) є дійсно холоднішою за інших. Температура води в джерелі усередині печери складає всього +5°С. Вхід в неї замасковано кам’яними глибами і соковитою зеленню букового гаю. Слизький, круто похилий спуск веде в грандіозний зал, купол і склепіння якого покривають білосніжні кальцитові натікання. В глибині печери склепіння підтримує колосальна натічна колона. По сходинках, видовбаних в могутньому натіканні, можна піднятися в мініатюрні зали, які ще зберегли залишки минулого оздоблення: кальцитові «квіти», тонкі, прозорі сталактити, ажурні «завіси». «Для утікачів не може бути кращого притулку, — відмічає Є. Л. Марков. — Не лисячою норою, а тріумфальною аркою, прикрашеною зеленню, ви вступаєте в підземний грот; вам не потрібно пригинатися і повзти, ви відразу опинитеся у високому, обширному чертозі. Він йде вниз легким спадом, спускаючись на велику глибину в надра гори. На всій своїй довжині він так само є високим, так само розсуненим. Ви йдете по ньому вільно і швидко, як по паркету бальної зали... Сулу-Коба — не храм, не пагода; у ньому не знайдете ідолів і рясної колонади. У ньому немає і таємничості храму, але це розкішний, зачарований палац підземного духу. Пробігаючи його обширні порожні зали, в яких немов втрачаються вогники наших жалюгідних свічок, для освітлення яких потрібні сотні люстр, ви не можете повірити, що ніхто не мешкав в цьому дивному гроті. Всюди є ознаки якогось навмисного комфорту; сталактити і сталагміти тут не досягають грандіозних розмірів тисячоголової печери, але вони облили стіни і стелі підземелля витонченою ліпною роботою; перед вами з’являється то темна принадна ніша, то камін з точених колонок, хитромудрі різні шафки по кутах, кронштейни, карнизи, найтонший горельєф на склепінні та панелях...»
Печера Мармурова — найбільша і найвідоміша з тутешніх печер. Відкрито її зовсім недавно, в 1987 р. Ця підземна порожнина розташувалася на північно-західному схилі Чатирдагу на висоті 918 м, пронизавши своїми галереями товщу мармуроподібних вапняків. Нині це одна з двох обладнаних для масових відвідин печер Криму. Загальна розвідана довжина ходів складає більше 2 км. Рідкісна по красі, Мармурова печера є складною системою залів і галерей, які залягають на глибинах 10-80 м. Тут є безліч стародавніх натічних форм потужністю до 1,5 м, що свідчить про те, що Мармурова є однією з найдавніших карстових порожнин Гірського Криму. Печера складається з трьох основних частин: прямолінійної Головної галереї довжиною 725 м, звивистої Нижньої галереї довжиною 960 м з безліччю бічних ходів і Тигрового Ходу довжиною 390 м. Серед обладнаних залів знаходиться найбільший в Криму «Зал Перебудови» площею 5 тис. кв. м і заввишки 27 м (висота 9-поверхового будинку).
У двох кілометрах від Мармурової знаходиться ще одна печера, обладнана для масового туризму, — Еміне-Баїр-Хосар. Хоча ця підземна порожнина відома вже більше 300 років, впродовж довгого часу вона була недоступна для відвідин, оскільки єдиним входом в неї служив вертикальний 16-метровий колодязь. У 1994 р. було прокладено зручний горизонтальний тунель. Довжина галерей Еміне-Баїр-Хосар досягає 1460 м, глибина — 125 м.
Ще в 1947 р. Чатирдаг було оголошено пам’яткою природи. З 1980 р. яйла Чатирдага має статус заповідного урочища і охороняється державою.
