地质公园的地学内涵极为深广，主要体现在完整典型的扬子地块及其盖层地层剖面、喀斯特地貌景观、古生物化石景观等方面，具有重要的科学价值，对于解析特提斯外围盆地、秦岭（中央）造山带以及四川盆地地质演化历史，乃至整个扬子地块的演化发展具有重要的科学意义。

（1）公园位于中国南北喀斯特地貌分界线上，发育以诺水河洞穴群及奇绝美伦的钙华（亿万鹅管、雄川瀑布、石盾群等）、空山天盆坡立谷、燕子岭和贾郭山岭脊型峰丛、临江丽峡等为代表的喀斯特系列景观，兼有南方管道—暗河式喀斯特和北方干谷—溶隙型喀斯特景观的特征，是中国南北喀斯特界线上的一颗璀璨明珠。

（2）公园位于我国东西向的昆仑-秦岭-大别山中央造山带与纵贯中国腹部南北向的贺兰山-六盘山-龙门山-康滇地轴巨型造成山带近直交的十字形构造带中心，属米仓山造山带。是研究扬子地块北缘与秦岭造山带、龙门山造山带之间的构造转换关系，以及大陆动力学最典型的区域。

（3）公园系统完整展示了由扬子地块北缘古老变质岩系组成的古地块与震旦系—中三叠统海相沉积，以上三叠统-新近系的陆相沉积地层剖面。它是中国乃至世界上研究古大陆形成演化、中新生代陆内造山带的天然地质博物馆。

（4）公园是“蜀兽目”动物的发现地和命名地。公园内古生物化石较为丰富。特别珍贵的是中侏罗统沙溪庙组产董氏蜀兽Shuotheriumdongi，三列齿兽科Tritylodontidae，“董氏蜀兽”距今约1.5亿年，是世界上最古老的哺乳动物化石之一，由中科院周明镇院士命名，并以此建立了“蜀兽目”，该化石的发现，对生物演化序列的研究具有重要意义。