ลักษณะภูมิประเทศ :: ภูมิประเทศของอุทยานฯ ส่วนใหญ่เป็นหุบเหว ซึ่งเกิดจากการกระทำของกระแสน้ำกัดเซาะ จนทำให้เกิดน้ำตกมากมาย ปริมาณน้ำฝนที่มากจึงมีอัตราการพังทลายของดินที่สูงทำให้เกิดภูมิประเทศที่เป็นหุบเหวลึกนี้

พื้นที่อุทยานแห่งชาติขุนแจ ประกอบด้วยหิน 2 ชนิด คือ หินอัคนี (หินแกรนิต, หินบะซอลท์) และหินตะกอน (หินทราย, หินเชล)

ลักษณะภูมิอากาศ :: ฤดูแล้งในอุทยานแห่งชาติขุนแจอยู่ระหว่างเดือนพฤศจิกายนถึงกรกฎาคม มีอุณหภูมิประมาณ 2 - 29 องศาเซลเซียส ฤดูฝนเริ่มตั้งแต่เดือนกรกฎาคม ถึง กุมภาพันธ์ มีฝนตกเฉลี่ย 60 มิลลิเมตรต่อเดือน มีอุณหภูมิประมาณ 19 - 29 องศาเซลเซียส ส่วนฤดูร้อนตั้งแต่เดือนมีนาคม ถึง มิถุนายน (เป็นช่วงที่มีการเกิดไฟป่า) อุณหภูมิอยู่ระหว่าง 22 - 33 องศาเซลเซียส

พรรณไม้ :: อุทยานฯ มีพืชพันธุ์ไม้ที่เปลี่ยนแปลงไปตามระดับความสูงของพื้นที่

• ระดับความสูงจาก 300 - 800 เมตร จะเป็นป่าไผ่ และป่าเบญจพรรณ

• ระดับความสูงจาก 800 - 1,000 เมตร จะเป็นป่าดงดิบ และป่าเต็งรัง

• ระดับความสูงจาก 1,000 - 1,500 เมตร จะเป็นป่าดิบ และป่าสน

• ระดับความสูงจาก 1,500 เมตรขึ้นไป จะเป็นป่าดิบเขา