La vallée de la Nothomb entaille le versant sud du massif ardennais pour déboucher ensuite vers les terrains secondaires de la Lorraine en aval du village de Nothomb.
Le cours d’eau, à l’étiage très prononcé, forme une étroite bande alluviale comprenant de petites terrasses festonnées à faible pente constituées de limon argileux.
La vallée est dominée par des hêtraies de versants en partie enrésinées.
La réserve fait partie d’un ancien programme de rachat des vallées de la forêt d’Anlier en vue de développer des aires de gagnage pour le gibier. La fauche régulière de quelques anciennes pâtures a permis d’y reconstituer des milieux écologiquement intéressants. À l’origine, les parcelles nord ont été acquises pour éliminer les peuplements résineux qui avaient tendance à refermer le paysage. Actuellement, les terrains mis à blanc se reboisent spontanément par diverses essences indigènes. Le ruisseau est bordé de bouquets de saules à oreillettes et, par endroits, d’aulnes glutineux. Sur son parcours s’observent la bergeronnette des ruisseaux et parfois le cingle plongeur ou même la cigogne noire.
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