Som berg sett har Omberg kanske inte så mycket att komma med, med sina 240 m.ö.h, en längd på 10 km och bredd på 3 km. Men med tanke på den omgivande platta Östgötaslätten så utmärker sig berget. Utmärker sig gör också dess flora och fauna. Där finns Sveriges nordligaste bestånd av naturligt växande bok, idegran, samt ett antal kalkkärr. I dessa kalkrika och fuktiga kärrmarker trivs många orkidéer. Har man turen och ögonen med sig kan man bl.a. se den märkliga flugblomstret (Ophrys insectifera) som med sitt flugliknande utseende och sin doft, lurar en speciell stekel att sköta dess pollinering. Här finns även en mängd varianter av ängsnycklar (Dactylorhiza incarnata), alltifrån den vita vaxnyckeln till den djupt vinröda blodsnyckeln. Många av dessa kalkkärr har i forna tider även fungerat som slåtterängar, och vid Stocklycke äng finns halmade träd, dvs träd som beskars regelbundet för att kvistarna skulle bli föda åt kreaturen.

Omberg brukar sägas vara ett av Sveriges mest artrika områden, men trots denna artrikedom är Omberg ännu inte någon nationalpark, något som länge har diskuterats. Däremot finns ett flertal naturreservat, som skydd för de mest intressanta naturmiljöerna. Mörkahålkärret är ett kalkkärr och sumpskogsområde, som ligger invid Stocklycke vandrarhem. En bit söderut från Stocklycke finns ett bokskogsreservat. Ungefär mitt på berget finns ett urskogsreservat med det säregna namnet Storpissan. Naturreservatet har fått sitt namn efter den bäck som störtar nerför branten mot Vättern, och besöker man reservatet en vårdag så är det lätt att förstå varför den har detta namn. Ytterligare ett kalkkärrsreservat finns på bergets östra slutting. Det heter Ombergsliden och ligger med en bedårande utsikt över Tåkern och Östgötaslätten. Precis nedanför reservatet ligger det nybyggda benediktinerklostret Heliga Hjärtas Kloster.

Till berget hör inte bara ett imponerande växt- och djurliv, utan här finns också en mängd sägner och myter. Området har bevisligen varit bebott sedan lång tid tillbaka, vilket den ca 5000 år gamla pålbosättningen i Dags Mosse vid bergets fot, vittnar om. Bergets namn kommer från ordet Omma som betyder dimma eller ånga, och ofta ses ett moln hänga över berget. En alternativ tolkning av namnet är att det härstammar från Omi, som var ett annat namn på guden Oden. Enligt myten bodde här drottning Omma. Hon byttes då och då ut genom att en ny flicka från trakten fick överta rollen i utbyte mot att familjen fick beskydd i Drottning Ommas borg. En annan myt är den om jätten Pär, som tröttnade på att höra klockorna från Heda kyrka. Han försökte då kasta sten på kyrkan, men nådde inte fram. En av dessa stora stenar ligger än idag kvar på berget.
Geologiskt sett är Omberg en sk horst, vilket betyder att det har skapats genom att berggrunden pressats upp samtidigt som det omgivande landskapet har sjunkit. Detta fenomen kan man tydligt se på västra delen av Omberg, där berget störtar brant ner mot sjön Vättern. Allra tydligast blir det vid Västra Väggar, ett 100 meter hög stup som ligger på den norra delen av berget.