Les Atherton Tablelands se sont formés il y a 250 000 ans lorsqu'un volcan bouclier s'est effondré, laissant un plateau à 900 mètres au-dessus du niveau de la mer.
Des cratères volcaniques dispersés dans la région abritent aujourd'hui des lacs d'eau douce entourés par la forêt tropicale — les lacs Eacham et Barrine mesurent 65 et 62 mètres de profondeur, remplis par les seules précipitations, leurs eaux étant une combinaison d'acide tannique et de basalte dissous. La transition des plaines côtières au plateau montagneux se fait sur seize kilomètres de route en lacets, grimpant depuis Port Douglas à travers les terres sucrières dans une zone climatique plus européenne que tropicale.
Les plateaux ont fourni du bois à Cairns à partir des années 1880, le cèdre rouge et le pin kauri étant coupés dans des forêts qui couvraient autrefois tout le plateau. Ce qui subsiste aujourd'hui est un patchwork : fermes laitières dans les vallées défrichées, poches de forêt ancienne sur les crêtes et forêt tropicale secondaire reconquérant les pâturages abandonnés. La région produit 95 % des avocats d'Australie, le sol volcanique étant riche en minéraux lessivés par d'anciennes coulées de lave. Mareeba et Atherton, les deux villes principales, desservent les fermes et les producteurs alimentaires à petite échelle — torréfacteurs, fromagers, vergers de macadamias — regroupés autour du bord volcanique.
La faune ici diffère de celle du Queensland côtier. Les dendrolagues, rares en Australie, vivent dans des poches de forêt tropicale de haute altitude. Les ornithorynques font surface à l'aube dans Peterson Creek, leurs motifs de chasse visibles sous forme de cercles ondulés sur l'eau calme. Le dragon de Boyd, un lézard limité à la forêt tropicale d'altitude, s'accroche aux troncs d'arbres dans un camouflage couleur lichen. L'avifaune est dense : le ptiloris de Victoria effectue des parades nuptiales sur les branches exposées, son plumage métallique bleu-vert brillant dans la lumière filtrée.
Les cascades marquent les failles géologiques là où le plateau s'abaisse. Millaa Millaa Falls, la plus accessible, se déverse sur une corniche de basalte de quinze mètres dans une piscine circulaire. Les chutes apparaissent dans l'imagerie touristique plus que toute autre cascade du Queensland, la symétrie de la chute et la toile de fond drapée de vignes formant une composition répétée à travers des décennies de photographie. Les itinéraires d'excursion dans les Atherton Tablelands au départ de Port Douglas passent généralement par trois à cinq cascades en une seule journée, le circuit étant connu localement sous le nom de « Waterfall Circuit ». La route entre les chutes traverse des terres laitières, où le bétail noir et blanc broute sur des pentes trop raides pour une récolte mécanisée.
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