公园内以火山景观为特色，包括火山体、火山口、喷气孔、温泉、地热、断层等地质景观及火山山脉、河谷、瀑布、湖泊、盆地、平台等地形景观。区内气候湿润，由于地形、高度与季风的影响，产生雾景、雨景及雪景等独特的景象。已发现植物有1200多种，以亚热带植物为主，包括台湾水韭、大屯杜鹃、钟萼木、岛槐、八角莲、四照花等稀有及特有植物。鸟类已发现59种，蝴蝶130多种，两栖类12种，蛇类22种、蜥蜴类6种，哺乳类以台湾猕猴、白鼻心及台湾野猪较为珍贵。
在这座以七星山、大屯山、竹子山等火山群为主体的公园里，地热和温泉等火山残迹，才是园内最视为珍贵的自然景观。这里的火山活动早在50万年前已经停止；但余热仍持续喷发，在海拔200米至1200米的火山群中造成了数量颇多的喷气孔和温泉。在小油炕地热区，温度达摄氏100度左右的硫磺气体终年不绝从地下喷出，发出嘶嘶的声音和呛鼻的气味。万年前的植物久经风化后，与绿中透黄的硫磺结晶点缀在喷气口四周。这种别具特色的火山风貌，使阳明山长久以来一直是北部地区极负盛名的旅游胜地。
位于七星山东麓的梦幻湖，海拔860米，春冬两季常云雾弥漫，景致迷人，梦幻湖的名字由此而来。梦幻湖水生植物极丰富，其中的台湾水韭为珍稀植物。梦幻湖还是鸟类的天堂，在此栖息的鸟类共有38种，常见的有大冠鹫、台湾竹鸡、小雨燕、五色鸟等，因此梦幻湖又成为赏鸟的好去处。它还是阳明山自然公园设的3处生态保护区之一。
“阳明花季”是到阳明山公园赏花的最好季节，每年2月下旬至4月初，选择最佳的40天，宣布为花季，漫山遍野的樱花、杜鹃齐放，姹紫嫣红，还有荣花、梅花、桃花、杏花等点缀其中。一年一度的阳明花季，在园内还会出现一大型花钟，方圆约30米，时针、分针和秒针都是由各色花卉构成，依时转动，淮确无误。
阳明山公园中还有著名的“阳明瀑布”，阳明瀑布高约60米、宽5米，为人工设计，经工匠们巧妙施工开凿出来的。它从大屯山附近的山巅飞流而下，经过“迎羲亭”直泻而下，从瀑下仰望、流水犹如从亭底涌出一般。跌下的急流冲荡在山石上、声如奔雷，带着四溅的水花变急骤狂奔闯入峡谷。在福寿桥边又遇一崖，刹时又跌出了一个10多米高，而瀑面更宽的瀑布来，名曰“大屯瀑布”。峡谷下方有观瀑台，在那里可以仰视两个瀑布，也可以凭栏遥望台北盆地。位于阳明山冷水坑的松园，拥有2万多株黑松，5000株赤松，松涛声声，盈限绿意。园中还有清溪和虾蟹，以及变化莫测的雨雾山岚，景色自然幽静。阳明山主峰山麓上的中山楼，殿堂高耸，立于众山之间，显得庄严雄健。