Le site est formé par la Semois qui décrit à cet endroit d'amples méandres encaissés. Les rives concaves sont boisées, les rives convexes sont en pente douce, occupées par des prairies pâturées, des prés de fauche, des cultures (tabac) et aussi hélas par des campings-caravanings.
Géologie : entre Cugnon et Alle, ce sont les calcaréophyllades (alternances de lits phylladeux et de lits calcareux) du Siegenien moyen qui dominent. Ils forment les pittoresques affleurements qui jalonnent les méandres de la Semois. Des phyllades, des quartzites existent également. Des bancs calcaires ont même été exploités jadis au nord de Bouillon. Cette présence de carbonates dans la roche se traduira par l'apparition de plantes calcicoles. Au nord et au sud de ces assises, dans la région d'Herbeumont et de Alle, s'étend le Siegenien inférieur qui est formé de quartzophyllades, de schistes et de phyllades. Des phyllades ardoisiers furent extraits d'ardoisières souterraines jusqu'au début du siècle : des millions d'ardoises furent façonnées dans les ardoisières de Laviot, de Reposseau,... à Alle (VOISIN 1987, MONIN 1987).
Géomorphologie : le Gedinnien supérieur est représenté surtout par l'assise d'Oignies (schistes et phyllades bigarrés, bancs schisteux chargés abondamment de nodules carbonatés). Dans la vallée, ce sont les phyllades de Joigny, faciès d'Anloy que l'on rencontre surtout.
L'assise de Saint-Hubert apparaît dans les schistes et phyllades de Laforêt.
Le fond de la vallée est formé d'alluvions graveleuses.
Les méandres de la Semois sont orientés nord-sud. Cela est dû au fait que l'érosion latérale de la rivière se fait plus facilement dans une direction perpendiculaire à la schistosié des roches qui est généralement rientée est-ouest (PISSART et al. 1976; SAINTENOY-SIMON J. 1994).
Les forêts de versants qui descendent presque jusqu'à la rivière, le long des rives concaves, ont été décrites par TANGHE (1970). Cet auteur y a observé :
- la frênaie-érablière de ravin riche en tilleul (Tilia platyphyllos) à mercuriale vivace (Mercurialis perennis) et scolopendre (Asplenium scolopendrium) ;
- la chênaie-charmaie riche en érable sycomore (Acer pseudoplatanus), à lamier jaune (Lamium galeobodolon) et gouet (Arum maculatum) ;
- la chênaie-charmaie à anémone sylvie (Anemone nemorosa), muguet (Convallaria majalis) et luzule blanche (Luzula luzuloides) ;
- la chênaie-charmaie à canche flexueuse (Deschampsia flexuosa) et luzule blanche (Luzula luzuloides);
- la hêtraie riche en charme (Carpinus betulus), à grande fétuque (Festuca altissima);
- la chênaie-hêtraie riche en charme, à grande luzule (Luzula sylvatica).
Ailleurs on observe :
- des herbiers aquatiques de renoncule flottante (Ranunculus fluitans), myriophylle en épis (Myriophyllum spicatum), potamot crêpu (Potamogeton crispus),... ;
- un groupement à lentille (Lemna minor) ;
- une roselière amphibie à rorippe amphibie (Rorippa amphibia) ;
- une glycéraie à glycérie flottante (Glyceria fluitans) ;
- des espèces du Bidention comme le bident tripartit (Bidens tripartita), le poivre d'eau (Persicaria hydropiper), l'arroche prostrée (Atriplex prostrata), le rorippe à petites fleurs (Rorippa palustris), le chénopode polysperme (Chenopodium polyspermum), et du Nano-Cyperion comme la petite gnaphale (Gnaphalium uliginosum), le jonc des crapauds (Juncus bufonius), le scirpe sétacé (Isolepis setacea),... colonisant les graviers et les alluvions ;
- une frange de hautes herbes appartenant aux roselières, magnocariçaies, mégaphorbiaies et groupements nitrophiles du bord des eaux comme : la baldingère (Phalaris arundinacea), le jonc des chaisiers (Schoenoplectus lacustris), la grande glycérie (Glyceria maxima), l'acore vrai (Acorus calamus), le rubanier érigé (Sparganium erectum), la grande patience (Rumex hydrolapathum), l'iris faux-acore (Iris pseudacorus), le jonc fleuri (Butomus umbellatus), le plantain d'eau (Alisma plantago-aquatica), la prêle des bourbiers (Equisetum fluviatile), le scirpe des bois (Scirpus sylvaticus), la laîche aiguë (Carex acuta), la reine des prés (Filipendula ulmaria), la salicaire (Lythrum salicaria), la valériane rampante (Valeriana repens), la lysimaque vulgaire (Lysimachia vulgaris), l'achillée sternutatoire (Achillea ptarmica), la morelle douce-amère (Solanum dulcamara), la consoude officinale (Symphytum officinale), l'épiaire des marais (Stachys palustris), la fétuque géante (Festuca gigantea), l'angélique des bois (Angelica sylvestris), le pigamon jaune (Thalictrum flavum), l'eupatoire chanvrine (Eupatorium cannabinum), le lycope (Lycopus europaeus), la stellaire aquatique (Myosoton aquaticum), galéopsis bifide (Galeopsis bifida), galéopsis tétrahit (G. tetrahit), jonc diffus (Juncus effusus), etc. ;
Ces franges rivulaires sont abondamment colonisées par l'impatience de l'Hymalaya (Impatiens glandulifera), espèce très envahissante dans toute la vallée de la Semois.
On note aussi un peu partout l'ortie dioique (Urtica dioica) et son parasite, la cuscute (Cuscuta europaea), le liseron des haies (Calystegia sepium), l'alliaire (Alliaria petiolata), etc;
- localement, des peuplements à pétasite hybride (Petasites hybridus);
- un groupement à hottonie des marais (Hottonia palustris) localisé dans un bras mort.
La bryoflore des affleurements rocheux (Grand Opimont, Turbutiri, Les Crêtes) a été étudiée par Vanderpoorten & Sotiaux (sous presse). Ceux-ci présentent un intérêt absolument exceptionnel et constituent le site le plus important pour la conservation de ces végétaux.
Parmi les hépatiques, il faut signaler en particulier Leiocolea heterocolpos et Plagiochila bifaria. En ce qui concerne les mousses, Distichum capillaceum est l'une des plus intéressantes car elle est rare et confinée surtout, en Belgique, à la vallée de la Semois. Autres espèces notables : Orthothecium intricatum, Platydictya jungermannioides, Seligeria donniana.
Sur la carte de Ferraris, le site était occupé au 18e siècle par des prairies, des cultures et des bois.
Le fond de vallée était occupé, jusqu'au milieu du 20e siècle, par des prairies de fauche extensives, des cultures et dans les endroits les plus mouilleux, par des forêts alluviales.
Des surfaces importantes ont été enrésinées suite à la déprise agricole. Les affleurements rocheux sont probablement les seuls habitats ayant conservé leur flore originale.