La vertiente septentrional de la sierra descarga sus aguas, hasta Santiago del Collado, al Corneja, y a partir de ahí al arroyo Caballeruelo; ambos afluentes del Tormes.
Son rocas plutónicas y rocas metamórficas cuyo origen se remonta al Paleozoico, las primeras son granitos adamellíticos de dos micas de grano predominantemente medio y grueso, las segundas son esquistos cristalinos ácidos que están poco diferenciados con frecuentes apariciones de granodioritas moscovíticas.
Estos cervunales presentan un notable interés económico al ser la base de la alimentación estival de la cabaña ganadera, aquí representada por la vaca avileña negra ibérica, si bien son pastos con un valor nutritivo menor debido a la descompensación entre plantas gramíneas (Nardus stricta, Festuca iberica, Festuca rothmaleri, Anthoxanthum odaratum, Panthonia decumbens, Agrostis truncatula, y otras), mucho más abundantes y que aportan carbono, y la menor proporción de leguminosas ( Trifolium repens, Lotus glareosus y Genista carpetana fundamentalmente) que proporcionan nitrógeno y por tanto la proteína al animal.
Las paseriformes están ampliamente distribuidas, tanto en el piso basal, representadas por la collalba rubia, el rabilargo, la curruca mirlona, la tarabilla común, el picogordo, como en las zonas altas de los piornales, pedrizas, cervunales y praderías, donde abundan el pechiazul, el roquero rojo, el roquero solitario, el acentor común, la totovía, el escribano montesino, el ruiseñor...
En su territorio campean también cuervos, urracas, cornejas, chovas, arrendajos, tordos, mirlos, zorzales, golondrinas, aviones, gorriones, jilgueros, verderones, pardillos, carboneros, herrerillos, etc.
En ocasiones es posible contemplar algún representante de las gruiformes como el huidizo sisón o la grulla.
Todos los años por San Blas regresa la cigüeña blanca (ciconiformes) para criar a sus polluelos, habiendo aumentado su población significativamente desde finales del siglo XX.
Entre los carnívoros destaca la presencia de lobo[4][5][6] (Canis lupus), , el zorro (Vulpes vulpes), el gato montés (Felis silvestris), el tejón (Meles meles), la gineta (Genetta genetta), la garduña (Martes foina), el turón (Mustela putorius) y la comadreja (Mustela nivalis).
También son frecuentes la ardilla (Sciurus vulgaris), el conejo (Oryctolagus cuniculus) y la liebre ibérica (Lepus granatensis).
Entre los micromamíferos se encuentra presente el desmán de los Pirineos (Galemys pyrenaicus), la musaraña española (Sorex granarius) y la carpetana (Sorex minutus carpetanus), el erizo común (Erinaceus europaeus), el topo ibérico (Talpa occidentalis) y el topillo lusitano (Pitymus lusitanicus) Entre los anfibios podemos destacar la salamandra común ibérica (Salamandra salamandra), el gallipato (Pleurodeles waltl), el tritón ibérico (Triturus boscai) y el eslizón ibérico (Chalcides bedriagai).
Y entre los reptiles el lagarto verdinegro (Lacerta schreiberi), el lagarto ocelado[7] (Timon lepidus), la lagartija ibérica (Podarcis hispanicus), la lagartija serrana (Iberolacerta monticola), el sapo común o escuerzo (Bufo bufo spinosus), la rana verde ibérica (Rana perezi), el galápago europeo (Emys orbicularis), la víbora hocicuda (Vipera latasti) y la culebra lisa europea (Coronella austriaca).
Todos ellos incluyen en su dieta gusanos, insectos y caracoles, evitando su proliferación y a la vez sirviendo de gran ayuda a los agricultores, en las zonas cultivadas, para alejarlos de sus cosechas, controlando su población.
Con respecto a la producción agrícola destacan las judías del Barco, las hortalizas y la fruta.
El topónimo «sierra de Villafranca» aparece reflejado en las primeras ediciones de la cartografía moderna española publicada por el Instituto Geográfico Nacional o el extinguido Servicio Geográfico del Ejército.
La Beata fue investigada, junto a otros, por la Santa Inquisición, al relacionarla con la herejía de los iluminados,[16] aunque finalmente no llegó a ser procesada, al interesarse por ella el mismo rey Don Fernando el Católico y el Cardenal Cisneros que la mandaron llamar a la Corte de Burgos para conocerla personalmente; durante la entrevista cayó en trance y terminó por convencerles de su santidad, lo que evitó que fuera juzgada por el Tribunal del Santo Oficio.
El convento de Santa Cruz, a mediados del siglo XVI, llegó a albergar 300 religiosas, aunque su decadencia se inició pronto debido al incendio acaecido entre sus muros en 1565.
A continuación se muestra una estrofa de la obra: Marcelo, si lo supiera no anduviera loco ansí.
Se cree que las obras La era, La vendimia e incluso La nevada reflejan paisajes de la zona.