Se si intende il paesaggio come risultato di processi storici di interazione e di reciproco adattamento tra attività umane e risorse naturali, come documento e testimonianza del rapporto tra ambiente naturale e società, l`Alta Val di Cecina rappresenta il territorio ideale di sintesi di natura e storia. La continuità di popolamento umano da epoche remote ad oggi, la presenza di aree caratterizzate da elevati livelli di naturalità, la rilevante diffusione di testimonianze storico-antropiche di forte significato culturale, il proverbiale isolamento delle aree più interne, costituiscono i principali elementi strutturali di un complesso mosaico paesaggistico che presenta, accanto ai tratti tipici della campagna toscana, dolci colline argillose, estesi affioramenti rocciosi, aspri rilievi, valli profondamente incise e vastissime foreste, insieme ad una serie impressionante di suggestive testimonianze archeologiche, artistiche, archittettoniche ed industriali.
Questo territorio può essere suddiviso approssimativamente in alcune grandi sub-aree geografiche, diverse una dall`altra, ma relativamente omogenee per quanto riguarda i loro caratteri intrinseci:
-Alta Val di Cecina propriamente detta: area caratterizzata da zone di alta collina (a Castelnuovo Val di Cecina si oltrepassano gli 800 m) e tratti decisamente montani (le Cornate di Gerfalco raggiungono i 1060 m), dove si trovano le sorgenti del fiume Cecina e del torrente Pavone.

A livello vegetazionale dominano le cerrete e i castagneti, con una estesa copertura boschiva, interrotta da pascoli e da coltivi.
-Media Val di Cecina e alta Val di Cornia: a Nord del fiume Cecina l`area è delimitata da significative alture (Montecatini Val di Cecina – Miemo) e da colline basse, terrazzi fluviali e pendii argillosi soggetti ad erosione; a Sud del fiume, invece il paesaggio presenta tratti più aspri con rilievi più elevati ed una fitta serie di corsi d`acqua che frammentano l`unità orografica di questo settore in um`articolata serie di alture dai versanti piuttosto ripidi. E` in quest`area che ricadono alcunidei più importanti complessi forestali (Berignone-Tatti e Monterufoli), nonché il nucleo più significativo della celebre regione boracifera di Larderello, come pure alcuni dei maggiori affioramenti di rocce ofiolitiche della Toscana. Questo ambito terrritoriale ha costituito un`importante comprensorio minerario per la presenza di svariate risorse del sottosuolo (rame, salgemma, alabastro, lignite, zolfo, ecc.) attivamente coltivate nel corso dei secoli. Le alture sono diffusamente contrassegnate da borghi che hanno conservato la loro fisionomia medioevale ( Serazzano, Canneto, Montecastelli, Montecerboli, S. Dalmazio, Micciano, Libbiano, Querceto, Mazzolla) e da resti di castelli e rocche.

Il paesaggio rurale è costituito da un articolato mosaico di coltivi, pascoli, macchie, oliveti e vigneti, filari di cipressi, alberature, che nella posizione sud-orientale è denotato in modo singolare dalla fitta rete dei vapordotti e dalle centrali geotermoelettriche. L`estesissima coltre boschiva è costituita in prevalenza da formazioni mediterranee sempreverdi, a dominanza di leccio con tratti di gariga sugli affioramenti ofiolitici, mentre sui versanti più freschi prevalgono formazioni più mesofile; sono inoltre presenti numerose pinete, frutto di imboschimenti negli anni `50-`70.
-Volterra e alta Val d`Era: area caratterizzata da vastissime estensioni di argille plioceniche sormontate da sporadiche placche arenacee e sabbiose, presenta un paesaggio costituito prevalentemente da dolci colline che nelle zone più elevate risultano talora interessate da imponenti e spettacolari fenomeni di erosione dei versanti (balze, calanchi) e da pendici denudate (biancane).
E` questa la zona tipica della coltivazione estensiva dei cereali autunno-vernini (frumento duro e avena), con ampie superfici utilizzate per il pascolo ovino e scarsa vegetazione arborea, limitata generalmente agli impluvi più significativi, ai versanti nord-orientali del colle di Volterra ed all`alta Val d`Era . Quest`area conserva un particolare fascino paesaggistico con l`alternanza delle stagioni, allorchè al bruno grigiastro dei terreni arati, si sostituisce il verde uniforme delle giovani piante di cereali, fino al giallo intenso della maturità del grano ed al rosso della sulla, a perdita d`occhio su rotondi declivi pressochè privi di insediamenti, simili nel loro aspetto alle celebri crete senesi.
-Monti della Gherardesca: viene così denominata la dorsale che da Bibbona si estende verso sud fino a Sassetta, formando una barriera orografica, con quote fino ai 619 m di Poggio al Pruno, che separa la pianura costiera dalla parte mediana del bacino del Cecina, e in particolare della val di Sterza. Quest`area appare totalmente coperta da fittissima vegetazione, con le tipiche formazioni a prevalenza di sclerofille mediterranee, ma anche con boschi piu` mesofili, come le cerrete della foresta di Caselli. Anche in questo caso gli insediamenti sono assai limitati (Sassa; Canneto; Monteverdi M.mo) e le attività agricole sono localizzate nelle valli.

I diversi tipi di uso del suolo incidono in vario grado sulle forme del paesaggio. L`utilizzazione delle risorse del sottosuolo a scopi industriali ha effetti differenti a seconda della tipologia di sfruttamento: nelle concessioni minerarie per l`estrazione del salgemma, alle superfici oggetto di utilizzazione, pressoche` denudate, si sostituiscono gradualmente aree ripristinate artificialmente o rinaturalizzate alla fine della campagna di sfruttamento; nel bacino geotermico la fitta maglia dei vapordotti e delle centrali geotermiche si sovrappone al paesaggio rurale, denotandolo con le sue forme geometriche e colorate, nonché con il vapore derivante dalla condensazione. Nella strutturazione fondiaria del territorio presentano ancora un peso non indifferente le grandi tenute agroforestali di antica origine (Miemo, Casaglia, Mocajo, Montegemoli, Serra, Villetta, Querceto, S. Ippolito, Pignano, solo per citarne alcune) , attualmente impegnate anche in attività faunistico-venatorie e di ospitalità agrituristica, attraverso il recupero dei poderi mezzadrili del passato, con un ordinamento culturale misto, mentre le estese foreste un tempo di proprietà dei della Gherardesca oggi fanno parte del patrimonio pubblico.