Унікальний заповідник площею 4,04 км2 являє собою скельні підйоми 50—70 м заввишки, що виникли посеред степу 2 млрд. років тому під час виверження вулкану. Скельне пасмо складається із Західної та Східної гряди, окремі вершини сягають 200 м.

Заповідник є природною пам'яткою — гранітні скелі за фізичною структурою й хімічним складом не мають аналогів. У заповіднику росте близько 30 видів рослин, занесених до Червоної книги України, а взагалі флора нараховує понад 460 видів рослин.

За легендою, саме тут 1223 р. відбулася відома битва на Калці. За іншою легендою, Кам'яні Могили були містом поховання скіфських царів.