Stara planina pripada grupi venačnih planina, a njen glavni venac prostire se približno od Zaječara do Crnog mora u dužini od oko 550 km. Pri tom manji deo glavnog venca (oko 150 km) predstavlja granicu izmedju Srbije i Bugarske, a veći deo (oko 400 km) deli Bugarsku na dva dela: Severnu i Južnu. Drugo ime za Staru planinu je Balkan, tako da je zapravo po ovoj planini i celo Balkansko poluostrvo dobilo ime. U zoni visokoplaninskog područja Stare Planine u zimskom periodu trajanje snega je 3-5 meseci. Debljina snežnog pokrivača na Staroj planini kreće se od 0,30 do preko 2,00 m., a kvalitet snega je vrlo visok u smislu stanja i održivosti gornje površine snega bez zaleđivanja, što je posledica položaja terena u delovima koji su u pretežnom delu dana u zasenčenjima. Srednji broj dana sa snegom kreće se od 90-180 dana. Snežni pokrivač debljine 30 cm traje 70 – 140 dana, a sneg debljine 50 cm i više (do 2m) zadržava se 40-100 dana.

Najviši vrhovi glavnog venca duž granice izmedju Srbije i Bugarske su:

• Golemi kamen (1969m)
• Dupljak (2032m)
• Midžor (2169m)
• Golema čuka (1957m)
• Vražja glava (1935m)
• Tri čuke (1937m)
• Kopren (1963m) i
• Srebrna glava (1932m)

U Srbiji, ovaj venac pripada opstinama Zaječar, Knjaževac, Pirot i Dimitrovgrad. Najviši vrh na celoj Staroj planini je Botev (2376m) i nalazi se u Bugarskoj.

Od glavnog venca odvajaju se nekoliko odvojka koji zalaze u Srbiju. Značajniji vrhovi na njima su:

• Babin zub (1758m)
• Žarkova čuka (1848m)
• Prilepski vrh (1905m)
• Tupanar (1955m)
• Lazarevi jagraci (1874m)
• Bratkova strana(1943m)
• Mramor (1760m) itd...

Ukupna površina masiva Stare planine koji zahvata Srbiju je 1802 km kvadratna. Odlukom Vlade Republike Srbije 1997. godine zaštićen je park prirode Stara planina koji zauzima 142 000 hektara.

Celokupni rečni sliv Stare planine pripada Crnom Moru. U Srbiji sve reke sa Stare planine slivaju se u Timok ili u Nišavu.

Trgoviški Timok izvire neposredno ispod Babinog zuba, a Nišava izvire ispod vrha Kom (2016m) u Bugarskoj. Ostale značajne reke i potoci su: Toplodolska reka, Visočica, Dojkinačka reka, Jelovička reka i Rosomačka reka. Ove reke i potoci spajaju se na sledeci način: Rosomačka reka se uliva u Visočicu, Jelovička i Dojkinačka se spajaju i zatim ulivaju u Visočicu, Toplodolska reka i Visočica se spajaju i grade Temšticu, koja se zatim uliva u Nišavu. U svom donjem toku Visočica gradi Zavojsko jezero. Najviši vodopadi na Staroj planini su Čunguljski vodopad, visine 42m, i vodopad Pilj, visine u kaskadama 64m.

Veoma je malo prelaza sa jedne na drugu stranu planine koji se koriste u današnje vreme. Na teritoriji Srbije to je samo prelaz kod Vrške Čuke, a nekada su se koristili korito reke Saške kod Vratarnice, Kadi-Bogaz kod sela Novo Korito i stari karavanski prelaz Sveti Nikola, koji spaja sela Ravno Bučije u Republici Srbiji i Čuprene u R. Bugarskoj.

Na Staroj planini je utvrđeno postojanje 1.190 biljnih vrsta i ubraja se u značajne centre tercijarnih i glacijalnih endemoreliktnih vrsta. Specifične biljne vrste su: Krilasti zvončić, kao lokalna endemska vrsta i Pančićeva žablja trava, centralnobalkanski endemitet koji kod nas postoji samo na Staroj planini. Zatim Plava Lincura (Gentiana alba) takodje vrlo retka i sada je ima samo na višim istaknutim krečnjačkim stenacima. Od šumskih i zeljastih zajednica interesantne su zajednice planinskih tresava na Jabučkom ravništvu, Babinom zubu i u predelu Arbinja.

Floristički u odnosu na nacionalnu floru na Staroj planini raste 24,5% biljnih vrsta od ukupnog fonda flore Srbije. Stara planina je značajniji centar tercijalnih i endemo-reliktnih biljnih vrsta, koje su se zadržale u klisurama, kao i glacijalnih relikata i endema na visokim delovima planine.

Ekosistemski diverzitet čine 52 biljne zajednice raspoređene u 10 klasa, 18 redova i 26 sveza, od kojih su 24 šumske i žbunaste, a 28 zeljaste. Botanički značajna područja na Staroj planini su: najviši planinski delovi (Orlov kamen, Ravno bučje, Kadibogaz, Prevoj Sveta Nedelja, Midžor, Babin zub, Žarkova čuka, Vražja glava, Kopren, Tri čuke, Arbinje, Draganište, Bratkova strana).

Planinska područja gde su očuvane specifične šumske zajednice (Golema reka) klisure i kanjoni (Suvi do, Papratni do, kanjon Timočke reke, Topli do) brdsko područje Golina.

Na Staroj planini su razvijene reliktne polidominantne šumske zajednice, koje izgrađuju biljne vrste endemskog i reliktnog karaktera, a kao posebno vredna područja do sada su izdvojeni rezervati:

• Strogi prirodni rezervat Draganište kojim je obuhvaćen ekosistem smrčevih šuma Picetum excelsae serbicum (Rudski 1949)., koji izgrađuje tipičan pojas na Staroj planini.
• Strogi prirodni rezervat Golema reka koji obuhvata autohtonu šumsku zajednicu tipa prašume koju sačinjava zajednica planinske bukve Luzulo-Fagetum serbicum, a namenjen je za očuvanje genofonda;
• Strogi prirodni rezervat Vražja glava koji predstavlja značajan lokalitet u delu šumskog kompleksa Stare planine, na kojem je moguće pratiti spontani razvoj i sukcesiju biljnih vrsta koje su u njenom sastavu, a posebno planinskog javora (Acer heldreichii), kao endemita Balkanskog poluostrva. U tim šumama raste i retka biljna vrstaPirola minor.
• Strogi prirodni rezervat Tri čuke kao najinteresantniji jer obuhvata retku subalpsku zajednicu bora krivulja (Pinetum mughi) na najvišim vrhovima i predstavlja jedino nalazište bora krivulja koje je do sada sačuvano.
• Strogi prirodni rezervat smrče Arbinje, izdvojen zbog najočuvanijih i najlepših smrčevih šuma na Staroj planini i u Srbiji uopšte. Uz monodominantnu šumsku zajednicu smrče Piceutm abietis montanum postoji tipična tresavska, sfagnumska zajednica sa stalno prinavljanim tresetom uz izvore i potoke, opisana kao: Ass.Carici – Sphagno-Eriophoretum (R.Jov.1978).
• Strogi prirodni rezervat Kopren koji predstavlja nalazište biljaka iz porodice mesožderki Drosera rotundifolia L."