Địa hình, thuỷ văn: VQG Cúc Phương nằm ở phía nam dãy núi Tam
thế là địa hình kiểu karst tự nhiên, hình thành trong lịng đại dương. Địa hình karst là địa hình của các kiểu phân rã đặc trưng thông thường được đánh dấu bởi các hệ thống thoát nước theo hang động ngầm dưới đất. Đây là các khu vực mà ở đó nền đá có lớp bị hịa tan hoặc các lớp, thông thường là đá cácbonat chẳng hạn như đá vơi hay đơlơmít.
Karst là tổ hợp các q trình, hiện tượng địa chất xuất hiện trên bề mặt hoặc trong lòng đất chủ yếu là do hịa tan hóa học đất đá, tạo nên các hang rỗng, làm phá hủy và biến đổi cấu trúc, trạng thái đất đá, cơ chế nước ngầm, đặc thù địa hình, cơ chế mạng thủy văn
[14,tr.5].
Dãy núi đá vôi này nhô lên đến độ cao 637m tạo thành một nét địa hình nổi bật giữa một vùng đồng bằng. Phần dãy núi đá vôi bao quanh VQG có chiều dài khoảng 25km và rộng đến 10km, ở giữa thung lũng chạy dọc hết gần chiều dài của dãy núi. Tại đây có rất nhiều hang động với cảnh quan kì thú và ẩn chứa những chứng tích văn hóa, lịch sử lâu đời như động Trăng Khuyết, động Chúa, động Thủy Tiên, động Người Xưa, hang Con Moong…
Khí hậu: Khí hậu Cúc Phương thuộc kiểu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình năm khoảng 24,7°C. Mùa khơ ở Cúc Phương kéo dài từ tháng 12 đến tháng 4, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11. Mưa khá to, dâng rất nhanh và rút cũng rất nhanh. Lượng mưa trung bình hàng năm lên tới 2.157mm với lượng mưa cao nhất là 3.300mm vào năm 1963. Số ngày mưa trung bình năm là 224 ngày. Đến Cúc Phương đẹp nhất là vào mùa khô từ tháng 12 - tháng 4, khi khơng cịn những cơn mưa lớn.
Thực vật: VQG Cúc Phương có hệ thực vật rất phong phú và đa dạng, là nơi tập trung của 4 luồng thực vật khác nhau. Một là luồng á nhiệt đới (long não, mộc lan, máu chó...). Hai là luồng nhiệt đới nóng ẩm (các cây họ thầu
dầu, chò chỉ). Ba là luồng ôn đới (dẻ, ngát...). Bốn là luồng Tây Nam (họ bàng, họ gạo, họ bồ hòn). VQG Cúc Phương có 1.983 lồi thực vật bậc cao thuộc 912 chi trong 219 họ, 86 bộ của 7 ngành, trong đó có 433 lồi cây làm thuốc, 229 loài cây ăn được, nhiều loài được ghi trong sách đỏ Việt Nam. Thảm thực vật VQG Cúc Phương có ưu thế là rừng trên núi đá vôi, 92% đất có thực vật che phủ, rất phong phú về lồi. VQG hiện là nơi có nhiều loại cây gỗ lớn như: chị xanh, chị chỉ, đăng,... Những con số đó cho thấy tầm quan trọng của rừng Cúc Phương và bảo tồn đa dạng sinh học. VQG Cúc Phương còn nổi tiếng với những cây cổ thụ khổng lồ như cây chò chỉ, cây chò xanh,…
Động vật: Hệ thực vật phong phú đa dạng của VQG Cúc Phương tạo điều kiện phát triển cho nhiều loài động vật. VQG có tới 88 lồi thú; 308 lồi chim trong đó có nhiều lồi thuộc nhóm gõ kiến, sáo, quạ, đớp ruồi; 43 loài lưỡng thê; 67 lồi bị sát; 65 lồi cá; gần 2.000 lồi cơn trùng và 12 lồi giáp xác. Một số loài động vật được ghi vào sách đỏ mà thế giới khơng cịn, chỉ có ở Cúc Phương như: cá diếc hang, sóc bụng đỏ, culi lùn, tê tê,… Khu chăn nuôi nửa tự nhiên với các loài hươu sao, nai vàng, khỉ vàng, voọc quần đùi trắng, sóc bay,… là nơi phục vụ cơng tác nghiên cứu của các nhà khoa học. VQG Cúc Phương cịn là nơi cư trú của hàng trăm lồi chim, bướm đẹp, lạ và đến nay đã xác định được 280 lồi bướm, 7 lồi trong số đó là các lồi lần đầu tiên được ghi nhận ở Việt Nam tại Cúc Phương vào năm 1998.
VQG là nơi sinh sống của một số quần thể thú quan trọng về mặt bảo tồn. Trong đó có lồi linh trưởng đang bị đe doạ tuyệt chủng trên toàn cầu ở mức đe doạ cực kì nguy cấp là voọc quần đùi trắng và loài bị nguy cấp trên toàn cầu là cầy vằn bắc. Cúc Phương có trung tâm bảo tồn lồi linh trưởng lớn nhất Đơng Nam Á về quy mô, kỹ thuật và tổ chức. Tại đây, các nhà khoa học đang ni dưỡng 15 lồi linh trưởng nằm trong sách đỏ thế giới, trong đó có 4 lồi đặc hữu là voọc mơng trắng, voọc đầu trắng, voọc Hà Tĩnh và voọc ngũ
sắc. Ngoài ra, nơi đây cịn có 17 loại rùa, trong đó có hai lồi rùa nằm trong danh sách các loài động vật sắp nguy cấp của thế giới là rùa Núi Vàng và rùa Núi Viền.
1.2.3. Dân cư
Tại vùng đệm của VQG Cúc Phương, có khoảng 70.000 người sinh sống, đa phần dân cư là người dân tộc Mường (chiếm khoảng 85% dân số), còn lại 15% dân số là người Kinh.
- Dân tộc Kinh phân bố khắp 61 tỉnh, thành phố trên đất nước Việt Nam nhưng tập trung đông nhất ở vùng đồng bằng, thành thị. Là cư dân có nguồn gốc bản địa lâu đời và phát triển từ thời nguyên thuỷ, tổ tiên người Kinh từ rất xa xưa đã định cư ở Bắc Bộ và bắc Trung Bộ. Về mặt kinh tế, người Kinh ở Cúc Phương kể từ khi đã thoát ra khỏi cuộc sống nguyên thuỷ, người Kinh đã biết đến kim loại, chế tác được các công cụ lao động bằng sắt, đồ dùng bằng đồng và hợp kim đồng; với sự xuất hiện của công cụ lao động bằng sắt, người Kinh cổ đã sáng tạo ra nền văn minh Việt cổ rực rỡ, lấy nền nông nghiệp trồng lúa nước làm chủ đạo, khai thác thành công vùng đồng bằng phì nhiêu; cùng với nền nơng nghiệp lúa nước, người Kinh đã sáng tạo ra rất nhiều nghề thủ công truyền thống, tạo ra vô vàn những hàng hoá cần cho cuộc sống từ chế biến cái ăn đến cái mặc, đến nhà ở.
Về tổ chức xã hội, người Kinh ở Cúc Phương sau khi thoát khỏi cuộc sống hang động, đã định cư và tạo nên cuộc sống lấy làng làm nơi định cư. Trong làng thường có nhiều xóm, có xóm lớn tương đương với một thơn. Mỗi làng có đình là nơi hội họp và thờ cúng chung. Người Kinh ở Cúc Phương thường ở nhà trệt. Ngơi nhà chính thường có kết cấu 3 gian hoặc 5 gian và gian giữa là gian trang trọng nhất, đặt bàn thờ gia tiên.
Trong lĩnh vực văn hóa, người Kinh ở khu vực này đã sáng tạo ra những nét đặc sắc cho mình, tiếp thu có chọn lọc các ưu điểm của văn hóa dân tộc Mường để làm phong phú cho dân tộc. Những biểu hiện văn hoá của người Kinh ở Cúc Phương phong phú, đa dạng, chỉ đơn cử văn hoá tín ngưỡng từ tín ngưỡng thờ cúng tổ tiên, những anh hùng dân tộc có cơng với làng nước và trên những cơ sở đó tiếp thu những tín ngưỡng Phật giáo, Nho giáo, Đạo giáo, Công giáo... Tất cả đều được cải biên để phù hợp, thích ứng với đời sống vật chất và tinh thần của người Kinh là một nét đặc sắc của văn hố tín ngưỡng Kinh. Trong tín ngưỡng văn hố đó, thờ cúng tổ tiên là tín ngưỡng quan trọng nhất của người Kinh. Bàn thờ được đặt ở nơi trang trọng nhất trong nhà: được cúng vào các ngày giỗ, tết và các dịp tuần tiết.
Theo Tổng điều tra dân số và nhà ở năm 2009 (biểu 6): người Kinh có 1.190.746 người. Ở Ninh Bình có 875.579 người, Thanh Hóa có 2.801.321 người. Theo kết quả điều tra của Tổng cục Thống kê công bố năm 1989, dân tộc Mường ở Việt Nam mới chỉ có 914.396 người. Nhưng đến năm 1999, người Mường đã tăng lên 1.137.515 người. Người Mường ở Việt Nam có dân số 1.268.963 người, có mặt ở tất cả 63 tỉnh, thành phố [5, tr.134-225].
- Người Mường sống tập trung ở các thung lũng hai bờ sông Đà (Phú Thọ, Sơn La, Ba Vì, Hịa Bình) và khu vực trung lưu của sông Mã, sông Bưởi (các huyện Thạch Thành, Bá Thước, Cẩm Thủy, Ngọc Lặc của tỉnh Thanh Hóa). Sang đến tỉnh Nghệ An có rất ít người Mường sinh sống. Ngồi ra ở Tây Ngun và Đơng Nam Bộ cũng có gần 27.000 người mới di cư vào trong những năm gần đây.
Trên địa bàn tỉnh Ninh Bình có khoảng trên 200.000 người Mường, cư trú vừa tập trung, vừa rải rác và xen kẽ với đồng bào Kinh, thuộc huyện miền núi Nho Quan (gồm các xã: Thạch Bình, Xích Thổ, n Quang, Văn Phương,
Cúc Phương, Kỳ Phú, Phú Long và Quảng Lạc). Hiện tại, VQG Cúc Phương đã đầu tư xây dựng hoàn chỉnh một làng du lịch ở bản Mường. Đó là bản Khanh (xã Ân Nghĩa, huyện Lạc Sơn, tỉnh Hịa Bình) có đồng bào Mường sinh sống ở đó lâu đời, theo mơ hình mẫu: nơng nghiệp, làng nghề truyền thống và du lịch.
Hiện nay, tại vùng đệm của VQG Cúc Phương có khoảng 70.000 người sinh sống, trong đó người Mường chiếm đa số. Rất nhiều người trong số họ có cuộc sống phụ thuộc vào các nguồn tài nguyên thiên nhiên của VQG. Người Mường Cúc Phương ở nhà sàn làm bằng gỗ, vách thường làm bằng nứa, ở giữa thờ thần rừng và gia tiên. Gian giữa có một cửa sổ nhìn ra hướng cổng. Về tơn giáo, người Mường Cúc Phương có hai tơn giáo chính, đó là đạo Phật và Cơng giáo. Trong bản có già bản là người cao tuổi có uy tín, có hiểu biết. Trong bản cịn có một nhân vật quan trọng là thầy mo, cơng việc chính là cúng ma. Người Mường ở Cúc Phương trước ngày di dời khỏi trung tâm rừng, phương thức canh tác là làm nương rẫy, trồng ngơ, lúa, sắn. Văn hố ẩm thực của người Mường ở Cúc Phương được biết đến với rượu cần và cơm lam. Trong tập tục cưới hỏi, thách cưới to nhỏ phụ thuộc vào vị trí xã hội, quan hệ của nhà gái.