Битцевский парк представляет собой одну из наименее нарушенных территорий города, хотя и он не может не испытывать негативного воздействия его промышленной и жилой застройки. Как и вся территория г. Москвы, расположен на Восточно-Европейской платформе, кристаллический фундамент которой залегает на глубине порядка 2 км. Территория природно-исторического парка "Битцевский лес" расположена в юго-восточной, наиболее приподнятой части Теплостанской возвышенности, значительно возвышающейся над окружающей местностью, и представляет собой обособленный природный район, сформировавшийся на доледниковом останце, являющемся частью Москворецко-Окской равнины.

В рельефе рассматриваемая территория представляет собой ледниковую среднечетвертичную равнину, преимущественно моренную, фрагментами – флювиогляциальную. Абсолютные отметки поверхности – 170-250 м. Рельеф носит холмистый характер и расчленен глубокими эрозионными долинами, балками и оврагами. Основными почвами являются дерново-подзолистые почвы, которые сформированы на покровных суглинках, подстилаемых моренными суглинками, либо флювиогляциальными песками.

Гидрология представлена реками Чертановка, Дубинкинская, Городня, берущими начало на Теплостанской возвышенности и впадающими в р. Москву, Битцей, впадающей в реку Пахру, и их притоками – ручьями и водотоками, протекающими по дну оврагов и балок (Коньковский, Деревлевский ручьи). Для речек характерны V-образные долины шириной до 100-150 м, с крутыми склонами, частично обрывистыми, с промоинами и иногда растущими оврагами. Питание рек и ручьев осуществляется за счет грунтовых вод, поверхностного и ливневого стока. На территории Битцевского леса и его окрестностей имеется несколько искусственных водоемов, множество родников, особенно часто выходящих на поверхность вдоль русел рек Чертановки, Дубинкинской, Битцы. Значительные родники есть и на склонах холмов вблизи усадеб «Ясенево», «Узкое».

Данные: Главное управление архитектуры и градостроительства г.Москвы, НИиПИ Генплана г.Москвы «Пояснительная записка к Проектным предложениям по созданию государственного природного парка «Битцевский лес»» 1990 г.