乳源位于南岭山脉南麓，贯穿弧形山系，地势由西北向东南倾斜。西北部、西部峰峦环峙，属高山地带，溶蚀高原地貌显著，是韶关市主要石灰岩地区之一。
乳源境内水力、森林、矿产、旅游等自然资源丰富。水力资源理论开发蕴藏量达56.25万千瓦。现已探明矿产有27种，主要有锑、花岗石、石灰石、钾长石、重稀土等，其中石灰石储量100亿吨，花岗石2.5亿吨，钾长石1.2亿吨。野生动植物资源丰富，仅兽类就有100多种，其中有被列为国家一类保护动物的华南虎、云豹、黄腹角雉、黑鹿、蟒蛇和二类的短尾猴、黑熊、大灵猫、苏门羚、穿山甲等共16种。县境北缘的青溪洞珍贵动物自然保护区，是广东省十大自然保护区之一。有一级保护植物红豆杉、伯乐树、福建柏、长苞铁彬、观光木、广东松等以及药用植物资源207种；境内具有丰富的自然景观和人文景观，有国内罕见、景色神奇，集雄、奇、险、峻、秀为一体的广东乳源大峡谷；有全国重点寺观，中国佛教五大禅宗之一云门宗的发祥地千年古刹云门寺；有海拔1902米岭南第一高峰的石坑崆和拥有10多万亩原始森林的国家级自然保护区南岭国家森林公园；有地貌奇特、人迹罕见的地下森林“通天箩”；有巧夺天工的仙人桥和中国最大的旅游观光和养殖一体的鸵鸟养殖场等生态旅游景区；县城附近还有国公岩、白石岩、双峰山等景观和温泉度假区等。
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