Территория памятника природы является уникальным природным комплексом, включающим лесной массив, каньон реки Можайки и 11 разных по видам природных объектов, которые представляют ценность и нуждаются в охране.
Можайский овраг на всем своем протяжении, более 2000 м, прорезает коренной склон и, таким образом, вскрывает толщу геологических отложений надпойменной террасы р. Оки. Склоны оврага прорезают среднечетвертичные отложения и врезаются в нижнекаменноугольные.Встречаются многочисленные геологические отложения четвертичных моренных и деллювиально-аллювиальных отложений.Имеются обнажения геологических пород нижнего карбона: отложения серпуховского яруса, верхнеокского, тарусского и веневского горизонтов. Наиболее древние породы представлены органогеннодетритовыми известняками с включениями остатков древней фауны.
По видовому составу в лесном массиве 19 квартала преобладают основные породы деревьев средней полосы России: береза, дуб, ольха, ель. Имеются плодовые деревья, встречаются клены, вязы. В подлеске преобладает лещина.Береза занимает общую площадь 15,0 га и представлена деревьями 85-65- и 20-летнего возраста, высота деревьев соответственно - 25-26 и 10 м, диаметр ствола - 26-28 и 10 см.
Дуб получил распространение в двух выделах средней части оврага и занимает площадь 12,3 га. Возраст деревьев - 85-90 лет, высота - 24 м, диаметр ствола - 30-36 см.Ольха черная встречается вдоль д. Можайки и занимает площадь 12,2 га. Возраст деревьев превышает 20 лет, высота - 10 м, диаметр ствола - 10 см.Ель имеет распространение, как правило, в единичной форме на полях (4,9 га).
Растительность оврага р. Можайки - остатки коренного широколиственного леса. На склонах оврага черная ольха сопровождается папоротником и крупнотравьем. Имеются редко встречающиеся и исчезающие виды растений: медуница, хохлатка, ветреница, широколистный колокольчик.
Особый интерес представляют существующие обнажения геологических пород и геоморфологические объекты, образованные в результате эрозионной деятельности вод. Имеется ряд древних холмов и впадин - остатки озо-камовых образований, два заболоченных озера и природный кам.
Крупных ключей в долине р. Можайки нет, а имеются слабые выходы вод окских известняков..