Salvo alguna excepción menor, constituye también la divisoria entre las cuencas de los ríos Duero y Tajo.
La cordillera se subdivide en sierras separadas entre sí por grandes valles o puertos de montaña.
Las rocas han sufrido una fuerte erosión, por lo que se han aplanado mucho tanto en las cumbres (conocidas por los montañeros como "cuerdas") como en las estribaciones septentrionales y meridionales: es una cordillera formada por rocas muy antiguas pero con un relieve reciente, de edad similar a la de los Pirineos, los Alpes, los Andes o el Himalaya.
Se inicia el emplazamiento en superficie de masas magmáticas, dando lugar a los granitos.
Las temperaturas más frías se dan en las partes más altas y en las caras norte de las montañas, teniendo inviernos en los que no se superan los 0 °C, características del clima de montaña.
Las precipitaciones en el sistema Central son por lo general abundantes, superando en muchas zonas los 1000 mm anuales.
En cuanto a la fauna, abundan mamíferos como ciervos, cabra montesas, jabalíes, corzos, gamos, tejones, varios mustélidos, gatos monteses, zorros y liebres; una gran cantidad de especies de aves acuáticas en los embalses, y grandes rapaces como el águila imperial o el buitre negro, entre otras.
La situación céntrica y divisoria del sistema Central ha hecho que sea atravesado desde tiempos prerromanos por varios puertos de montaña.