Debido a que la orientación de sus principales alineaciones montañosas es Oeste-este y el régimen principal de vientos sudoeste, los masas húmedas procedentes del Atlántico inciden con mayor fuerza en estas zonas, disminuyendo progresivamente las precipitaciones cuanto más al este.

Esto es debido a su posición más oriental, a su emplazamiento en una pequeña depresión entre los 450 - 500 m s. n. m., rodeada de sierras que superan los 1100 metros y en dirección oeste los 1300 m s. n. m., lo que retiene las lluvias.

Es presumible que a partir de la cota 1000 m s. n. m., se superen con facilidad los 1000 mm anuales.

Atendiendo a datos no oficiales de estaciones privadas, incluso habría zonas donde los 1000 mm se superarían holgadamente.

Tanto si el viajero se acerca a Sierra Madrona por la carretera N-420 en dirección a Córdoba, como por la comarcal en dirección a la jienense población de Andújar, se encontrará en los arroyos, barrancos y fondos de valle, la vegetación riparia, es decir, el bosque de galería aparecerá formado por frondosas alisedas (Alnus glutinosa), con serbales (Sorbus torminalis) y fresnos (Fraxinus oxycarpa), bajo los que trepan madreselvas, viñas silvestres, enredaderas y otros bejucos, además de helechares en los que conviven helechos reales (Osmunda regalis), blechnos (Blechnum spicant) y helechos-hembras (Athyrium filix-foemina).

Allí donde el verano es más fresco (mayor pluviometría, humedad ambiental, umbrosidad, suavización térmica estival, atlanticidad en suma, a veces compensada por la altitud) se sitúan los bosques de melojo Quercus pyrenaica.

Igualmente en zonas más frescas y de mayor pluviosidad podemos encontrar castaños Castanea sativa, que no es raro encontrar ejemplares sueltos o en pequeños rodales (la mayoría casi con toda seguridad plantados, ya que a menudo aparecen cerca de fuentes y molinos), pero castañares como tal, hay pocos.

No en vano en el cercano municipio de San Benito aún se sigue recogiendo su fruto e incluso el Quijote encontrándose en la zona hace mención al castaño en el capítulo XX

Pese a la tradicional pobreza florística del mundo hercínico, silíceo, el complejo fitoclimático de Sierra Madrona esconde no sólo una rica flora leñosa sino también herbácea.

Endemismos ibéricos-occidentales encuentran allí refugio como Securinega tinctoria, Sideritis lacaitae, Coincya rupestris subsp.

Se encuentra en un dorso cuarcítico en el Valle de Navalmanzano, a un altura comprendida entre los 900-1100 m s. n. m. en el que sobreviven unos 1100 ejemplares.

Además un extenso sinclinorio recorre la solana superior del Valle del Robledillo, y finalmente un conjunto variado de fallas y pliegues aislados completa el conjunto tectónico de la región.

[2]​ Sobre estos sustratos geológicos, sus suelos, siempre ácidos, presentan una acentuada variedad morfológica.

A medida que la pendiente aumenta la profundidad se hace más variable y los materiales pizarrosos se mezclan, en coluvios, con aportes cuarcíticos de las corridas que coronan las alturas de la Sierra.

En estas condiciones, los Alfisoles y Ultisoles alternan en muchas ocasiones con suelos esqueléticos (Entisoles) e incluso con afloramientos de roca.

En las áreas donde dominan los coluvios de cuarcitas y areniscas, con poco material arcilloso, los suelos son ricos en materia orgánica, en especial en las umbrías y áreas más elevadas, produciéndose localizados e incipientes procesos de podsolización.

En gran medida, la actual extensión de jarales y brezales debe su origen a estas prácticas.

En las últimas décadas cambia nuevamente el uso del medio: se produce por un lado el éxodo de los pastores a la gran ciudad, al tiempo que disminuye la actividad ganadera, lo que conlleva el abandono de los campos, que vendidos a bajo precio van engrosando aún más los grandes latifundios hoy existentes -especialmente en el término de Solana- dedicados a la caza mayor (ciervo, corzo, jabalí y cabra montesa).

En estos latifundios se prosigue con la quema alternante del bosque y matorral, ahora en extensiones más limitadas pero en distribución más heterogénea, para dar apariencia de espontaneidad a una actividad al menos teóricamente prohibida por Icona.

Simultáneamente, dentro de estos latifundios se persigue la fauna de carnívoros salvajes: lobo, lince, gato montés, buitre, águila real, son sistemáticamente abatidos con venenos, trampas o incluso con su caza directa.

En segundo lugar, el aterrazado deja en superficie los horizontes inferiores del suelo -los menos fértiles- lo que limita marcadamente también el crecimiento de las coníferas recién introducidas, cuya productividad futura será probablemente baja.