Kremnické vrchy vznikly sopečnou činností, základem geologické stavby jsou lávová tělesa.
Původní porost tvořily na většině území jedlobukové lesy, dnes se na mnohých místech lesnaté porosty střídají s travnatými plochami. Z dalších dřevin se zde vyskytuje javor a jilm, v nižších polohách se objevují porosty tisu. Další vegetace je zde poměrně jednotvárná, pestřejší květena se nachází jen v okrajových částech, horské druhy bylin se objevují pravidelněji jen pod hlavním hřebenem. V souvislých lesních porostech můžete narazit na medvěda hnědého, divokou kočku nebo kunu lesní.
Jediným velkým vodním tokem je řekaHron, která přibírá ze svahů Kremnických vrchů množství drobných říček a potoků.
Kremnické vrchy patří podnebně k mírně teplým oblastem. Teploty v zimních měsících se pohybují okolo -2 až -5 °C, v letním období dosahují cca 16–18 °C. Počet dní se sněhovou pokrývkou je přibližně 60–100, počet letních dní je cca 30–50.