Le site du Tombeau du Chevalier est le nom donné à une longue colline boisée enserrée par un méandre de la Semois peu avant la petite localité d'Herbeumont. On se trouve ici au sein de la vaste ceinture forestière de l'Ardenne méridionale, à quelques kilomètres à peine de la Lorraine.
Ce méandre allongé dans l'axe sud-nord s'étend sur une longueur de près d'un km pour une largeur de 260 à 500 m. Dans sa partie aval (extrémité nord), la colline se rétrécit en une sorte d'isthme barré par la butte schisteuse de l'ancienne forteresse d'Herbeumont. Le relief y est accusé avec des versants pentus donnant sur la Semois. Culminant à 340 m d'altitude, la crête surplombe la vallée de 80 m.
Sur tout son tracé ardennais, jusqu'à sa confluence avec la Meuse à Monthermé, dans les Ardennes françaises, la Semois circule au fond d'une vallée profonde, étroite et extrêmement sinueuse. A hauteur du Tombeau du Chevalier, la rivière atteint environ 50 m de largeur et sa profondeur peut dépasser 1 m par endroits. La banquette alluviale est généralement peu développée, de l'ordre d'une cinquantaine de mètres, mais pouvant atteindre jusque 130 m dans la partie sud du méandre. Elle est parcourue par un chemin qui permet de faire le tour du méandre, au départ du pied de la colline du château.
Le site ne comporte par ailleurs aucune source ni rivière, ni aucun plan d'eau.
Les sols sont principalement acides et de nature schisteuse. D'après BOUEZMARNI & DEBBAUT (2011), "Le sous-sol de la région, d'âge dévonien inférieur, est formé principalement de schistes et de phyllades souvent ardoisiers à passages gréseux et quartzitiques. Faut-il rappeler que la région d'Herbeumont fut le bassin d'exploitation ardoisière le plus productif de la province du Luxembourg jusqu'au 19ème siècle (ASSELBERGHS, 1924). Ces terrains plissés et faillés lors de l'orogenèse hercynienne, situent la région au cœur du synclinorium de Neufchâteau. La faille d'Herbeumont, dont le tracé parcourt la carte d'ouest en est, charrie l'anticlinorium de Givonne sur le Synclinorium de Neufchâteau sur un rejet approximatif de 2500 m."
Du point de vue biogéographique, le site appartient à la région continentale et au district phytogéographique ardennais.
Le Tombeau du Chevalier est une imposante colline en grande partie couverte par une forêt feuillue. Ce peuplement est interrompu par quelques plantations d'épicéas, surtout dans la partie nord où l'on trouve également une zone bocagère avec des prairies de fauches et l'une ou l'autre habitation. Des inventaires floristiques ont été réalisés en divers points du site durant les années 1990 par D. Thoen et ses collègues de la FUL (actuellement ULG). Quelques relevés plus récents ont été effectués par des botanistes de passage (F. Wyzen en 2011 et 2013; T. Henneresse en 2015, ...).
La zone bocagère au nord du méandre, au lieu-dit "Boult", comporte des prairies de fauche sur environ 4,5 ha, des pessières de différents âges (env. 8 ha), ainsi que trois habitations privées. En 2016, une vaste pessière de 6 ha située en zone alluviale a été exploitée entre le chemin principal et la courbe nord de le Semois. La coupe n'a pas été replantée et semble évoluer naturellement.
La flore prairiale regroupe principalement des espèces mésophiles: le fromental (Arrhenatherum elatius), le cirse des champs (Cirsium arvense), la berce commune (Heracleum sphondylium), la houlque laineuse (Holcus lanatus), le liseron des haies (Calystegia sepium), le millepertuis anguleux (Hypericum maculatum), l'agrostis capillaire (Agrostis capillaris), la porcelle enracinée (Hypochaeris radicata), le trèfle des prés (Trifolium pratense), le plantain lancéolé (Plantago lanceolata), le dactyle aggloméré (Dactylis glomerata), la stellaire graminée (Stellaria graminea), le caille-lait blanc (Galium mollugo), le lotier des fanges (Lotus pedunculatus), la renoncule rampante (Ranunculus repens), le trèfle rampant (Trifolium repens), la brunelle commune (Prunella vulgaris), la véronique petit-chêne (Veronica chamaedrys), la potentille des oies (Potentilla anserina), etc.
Dans les coupes et sur les lisières poussent la laitue des murailles (Mycelis muralis), l'épilobe en épis (Epilobium angustifolium), la fougère aigle (Pteridium aquilinum), la morelle douce-amère (Solanum dulcamara), le sorbier des oiseaux (Sorbus aucuparia), la bourdaine (Frangula alnus), la digitale pourpre (Digitalis purpurea), le gaillet gratteron (Galium aparine), l'érable plane (Acer platanoides), le mélampyre des prés (Melampyrum pratense), la valériane officinale (Valeriana officinalis), le fraisier des bois (Fragaria vesca), la germandrée scorodoine (Teucrium scorodonia), le charme (Carpinus betulus), le séneçon de Fuchs (Senecio ovatus), la lampsane (Lapsana communis), le genêt à balais (Cytisus scoparius), la fougère femelle (Athyrium filix-femina), etc. On y observe également des fourrés de prunellier (Prunus spinosa), de même qu'une belle population de bois-gentil (Daphne mezereum) dans un bosquet le long du chemin nord.
Un sentier pédestre parcourt la crête de la colline à travers une forêt feuillue composée du hêtre (Fagus sylvatica), du chêne sessile (Quercus petraea), du charme (Carpinus betulus), du sorbier des oiseleurs (Sorbus aucuparia) et divers autres ligneux, sous lesquels se maintiennent des éléments de landes à canche flexueuse (Deschampsia flexuosa), callune (Calluna vulgaris), myrtille (Vaccinium myrtillus), ...
D'une manière générale, les pessières alluviales et les coupes liées à ce type de plantations artificielles abrite une flore plus ou moins variée mais assez banalisée avec notamment le galéopsis tétrahit (Galeopsis tetrahit), la stellaire holostée (Stellaria holostea), le cerfeuil penché (Chaerophyllum temulum), la stellaire des bois (Stellaria nemorum), l'ortie dioïque (Urtica dioica), la cardamine flexueuse (Cardamine flexuosa), l'épiaire des bois (Stachys sylvatica), le lierre terrestre (Glechoma hederacea), le dryoptéris des chartreux (Dryopteris carthusiana), la canche cespiteuse (Deschampsia cespitosa), le sureau noir (Sambucus nigra), le sureau à grappes (Sambucus racemosa), la lysimaque nummulaire (Lysimachia nummularia), l'érable sycomore (Acer pseudoplatanus), le paturin des bois (Poa nemoralis), l'alliaire (Alliaria petiolata), le pain de coucou (Oxalis acetosella), la moehringie à trois nervures (Moehringia trinervia), le lamier jaune (Lamium galeobdolon), la bistorte (Persicaria bistorta), ainsi que deux espèces typiquement ardennaises, à savoir le sceau de Salomon verticillé (Polygonatum verticillatum) et la rare circée intermédiaire (Circaea x intermedia).
Sur la rive occidentale, la banquette alluviale libre de boisements et les ilots proches sont colonisés par la barbarée vulgaire (Barbarea vulgaris), la reine des prés (Filipendula ulmaria), la laîche aiguë (Carex acuta), la prêle des eaux (Equisetum fluviatile), l'iris jaune (Iris pseudacorus), la salicaire commune (Lythrum salicaria), la tanaisie commune (Tanacetum vulgare), le populage (Caltha palustris), le lycope d'Europe (Lycopus europaeus), le plantain d'eau (Alisma plantago-aquatica), la scrophulaire aquatique (Scrophularia auriculata), l'achillée sternutatoire (Achillea ptarmica), le rorippe amphibie (Rorippa amphibia), la lysimaque vulgaire (Lysimachia vulgaris), la baldingère (Phalaris arundinacea), le jonc des chaisiers (Schoenoplectus lacustris), l'acore (Acorus calamus), le rubanier ramifié (Sparganium erectum), la balsamine de l'Himalaya (Impatiens glandulifera), etc. Y apparaissent quelques ligneux comme l'aulne glutineux (Alnus glutinosa), l'érable sycomore (Acer pseudoplatanus), l'épicéa (Picea abies), ...
A l'extrémité sud du méandre, des relevés récents indiquent la présence d'une flore assez similaire composée de plantes de mégaphorbiaies et de roselières, dont le jonc des chaisiers (Schoenoplectus lacustris), le butome en ombelle (Butomus umbellatus), la glycérie aquatique (Glyceria maxima), le scirpe des bois (Scirpus sylvaticus), le cirse maraîcher (Cirsium oleraceum), le lychnis fleur de coucou (Lychnis flos-cuculi), l'épiaire des marais (Stachys palustris), la grande cuscute (Cuscuta europaea), la stellaire des bois (Stellaria nemorum), ...
Enfin, sur la rive orientale du méandre, on observe des fragments de forêt alluviale à aulne glutineux (Alnus glutinosa), aubépine à un style (Crataegus monogyna), noisetier (Corylus avellana), érable sycomore (Acer pseudoplatanus), frêne commun (Fraxinus excelsior) avec dans le sous-bois la canche cespiteuse (Deschampsia cespitosa), l'anémone sylvie (Anemone nemorosa), la dorine à feuilles opposées (Chrysosplenium oppositifolium), le jonc épars (Juncus effusus), le compagnon rouge (Silene dioica), le pain de coucou (Oxalis acetosella), la fougère femelle (Athyrium filix-femina), la fétuque des bois (Drymochloa sylvatica = Festuca altissima), la cardamine flexueuse (Cardamine flexuosa), le framboisier (Rubus idaeus), la raiponce en épis (Phyteuma spicatum), la cardère poilue (Dipsacus pilosus), la balsamine des bois (Impatiens noli-tangere), la gagée jaune (Gagea lutea), la moschatelline (Adoxa moschatellina), etc.
La Semois est en outre caractérisée par ses spectaculaires herbiers à renoncule flottante (Ranunculus fluitans) qui colorent en blanc la surface de rivière dès le mois de mai.
La faune du méandre du Tombeau du Chevalier n'a été que partiellement documentée à ce jour mais les données disponibles mettent en évidence la présence de diverses espèces remarquables, rares ou menacées.
Ainsi, des enregistreurs automatiques ont permis de détecter au moins quatre espèces de chauves-souris dans leurs zones de chasse, dont le grand murin (Myotis myotis), espèce d'intérêt communautaire, et la noctule de Leisler (Nyctalus leisleri).
La présence du castor européen (Castor fiber) est notée en bordure de la Semois, de même que celle de l'invasif raton-laveur (Procyon lotor).
Malgré l'absence de ruisselets et de sources, il existe des observations de salamandre terrestre (Salamandra salamandra).
Parmi l'avifaune fréquentant le secteur, figurent notamment le pic noir (Dryocopus martius), le martin-pêcheur d'Europe (Alcedo atthis), la grande aigrette (Ardea alba), le milan royal (Milvus milvus), etc.
Sur le plan entomologique, les informations sont très fragmentaires et ne concernent que deux groupes, par ailleurs les plus populaires auprès des naturalistes: les papillons diurnes (22 espèces) et les libellules (6 espèces).
Enfin, deux espèces de mollusques sont signalées, à savoir l'hélice des vallées (Arianta arbustorum) et la mulette épaisse (Unio crassus) dont des coquilles vides ont été trouvées récemment sur la rive orientale.