Хребет условно делится на три части: Большой Нургуш, Средний Нургуш и Малый Нургуш. Он сложен кварцитами. По оценкам геологов, хребет образовался около 300 миллионов лет назад.
Главная вершина хребта находится в его северной части, на Большом Нургуше. Её высота составляет 1406 м над уровнем моря. Ни одна другая вершина Челябинской области не достигает таких значений.
Склоны покрыты смешанным лесом (береза, ель, сосна). Выше 800–900 м начинается редколесье, затем альпийские луга, горная тундра и каменные россыпи – курумники. Встречаются каменные реки. Камни покрыты живописными лишайниками. Местами на хребте возвышаются массивные кварцитовые останцы причудливых форм.
На вершине Большого Нургуша находится самое крупное в Челябинской области горное плато площадью около 9 кв. км.
В горных тундрах встречается большое число редких эндемичных и реликтовых видов растений и животных. В конце лета – начале осени много ягод: брусника, голубика, черника.
