Le site se trouve sur la rive droite de la Lesse du côté concave d'un méandre. Il s'agit d'un magnifique cirque formé par le versant très abrupt de la Lesse. Des pointements rocheux émergent des bois et des fourrés, formant un ensemble d'un très grand intérêt paysager.
Géologie : Le site de Chaleux est creusé dans le plateau condrusien au niveau du synclinal d'Anthée-Falmignoul, particulièrement large à cet endroit. Les roches appartiennent au Tournaisien et au Viséen. On rencontre la formation de Waulsort (calcaire waulsortien gris clair, massif avec ou sans veines bleues et faciès dolomitisés), la formation de Leffe (calcaire et dolomie stratifiés), la formation de la Molignée (calcaire noir souvent très fin, à intercalations de plaquettes schisteuses), la formation de Neffe (calcaire gris clair, grenu et bioclastique, parfois oolithique, renfermant des lumachelles de Brachiopodes).
Géomorphologie : L'érosion différentielle a dégagé des falaises rocheuses ainsi que la célèbre roche à la Chandelle, mince colonne complètement détachée du massif.
Les massifs calcaires de la vallée de la Lesse sont minés par des phénomènes karstiques et les grottes et les chantoires sont fréquents.
En aval du site, de part et d'autre de la rivière subsistent des alluvions anciennes sous forme de lambeaux alluviaux comportant des limons à galets avec sable (anciennes terrasses de la Lesse).
Le fond de la vallée est occupé par des alluvions modernes.
En face du site, subsiste une noue de la Lesse qui est réoccupée par la rivière lors des crues.
Les bois du rebord des plateaux et des pentes de la vallée de la Lesse sont formés de chênaies à charme thermophiles à Primula veris, Carex digitata, Viola hirta, Polygonatum odoratum, Orchis mascula...;
Dans la plaine alluviale, plantée de mélèzes, où pousse normalement une forêt de type frênaie, les vernales sont nombreuses (Adoxa moschatellina, Ranunculus ficaria subsp. bulbilifer, Arum maculatum, Allium ursinum, Paris quadrifolia, Gagea lutea, Corydalis solida, Aconitum lycoctonum subsp. vulparia, Anemone ranunculoides, ...).
Le versant est occupé par des fourrés thermophiles où l'on reconnaît Cornus mas, Viburnum lantana, Rhamnus cathartica, Ligustrum vulgare... et divers épineux. Ces fourrés sont bordés d'ourlets à Helleborus foetidus, Vincetoxicum hirundinaria, Viola hirta, Origanum vulgare...
Des pelouses xériques à Sesleria caerulea occupent le sommet des rochers; elles montrent un beau cortège de calcicoles : Hippocrepis comosa, Carex flacca, Carex caryophyllea, Festuca lemanii, Silene nutans, Dianthus carthusianorum, Anthyllis vulneraria, Sanguisorba minor, Helianthemum nummularium subsp. nummularium, Thymus pulegioides, etc. Sur les sols plus profonds se développent des pelouses mésophiles à Brachypodium pinnatum et Bromus erectus.
Sur les replats poussent des espèces de l'Alysso-Sedion : Sedum album, S. acre, Potentilla neumanniana... et diverses annuelles.
Mais c'est la flore rupestre qui est la plus étonnante (sur la Chandelle en particulier). On reconnaît les espèces caractéristiques du Festucion pallentis : Festuca pallens, Hieracium glaucinum, Biscutella laevigata subsp. varia, Lactuca perennis, Cardaminopsis arenosa subsp.borbasii, etc. Dans les fissures s'accrochent en outre Ceterach officinarum, Asplenium trichomanes, etc.
Sur la carte de Ferraris, le site était occupé, au 18e siècle, par des rochers, des bois (la roche de la Chandelle figure sur la carte).