Los Llanganates se encuentran en la cordillera Oriental de Los Andes ecuatorianos y presentan abruptas pendientes, rocas desnudas y filosos riscos, por donde los riachuelos caen violentamente. Tanto en el páramo como en los bosques andinos que cubren las faldas orientales de la cordillera, el terreno es de difícil acceso. En ciertas zonas la topografía se suaviza y da lugar a la formación de lagunas y al desarrollo de frailejones gigantes, otra de las marcas de identidad del parque. En este terreno escarpado no sobresale un solo pico, pero la elevación más importante es el Cerro Hermoso o Yúrac Llanganati, de 4.571 metros de altitud. En el área nacen los ríos Negro, afluente del Pastaza, y Mulatos, afluente del Napo.

El parque cuenta con los siguientes senderos:
Patojapina. Recorre 2 kilómetros desde la laguna de Rodeococha hasta Patojapina; es ideal para observar aves silvestres y apreciar las montañas y lagunas.
Anteojos. Es un sendero de 200 metros y de dificultad media que llega al mirador de Aminas.
El Camino del Inca. Utiliza 1 kilómetro del antiguo Camino del Inca; parte desde la carretera lastrada y termina en el sector 7 Vueltas.
Mulatos. Es un recorrido de 30 kilómetros desde la comunidad Serena hasta Chalupas Mulatos; es un sendero de dificultad avanzada que llega a un mirador natural.
Ikundu Urcu. Recorre 20 kilómetros desde la comunidad Serena hasta la montaña Ikundu Urku; es ideal para observar la flora y fauna típicas del bosque húmedo. Se recomienda el acompañamiento de un guía especializado ya que el recorrido representa dificultad avanzada.
Cashaurco Abitagua. Recorre 2,5 kilómetros desde el sector Cashaurco hasta las antenas de Abitagua a 2.240 m de altitud. Es ideal para observación de fauna silvestre como el oso de anteojos y la biodiversidad circundante desde el mirador natural.

Los Llanganates están cubiertos por un halo de misterio, no solo por lo inaccesible de su terreno y la constante neblina que cubre bosques y páramos, sino por la leyenda del tesoro de Atahualpa. El saber popular cuenta que el general Rumiñahui, escondió ahí parte del oro del rescate que los españoles pedían por Atahualpa, cuando éste fue asesinado. Desde entonces, numerosos aventureros han intentado encontrar el tesoro y se han perdido en los vericuetos de las montañas, alimentando la leyenda. Se sabe que los pueblos originales practicaban minería de oro en la zona de los Llanganates, de lo que quedan rastros de los caminos utilizados para transportar el metal. A decir de la leyenda, Rumiñahui escogió los Llanganates por lo inhóspito de su terreno:
“Llanganati propio, espantoso y hostil que ha sido la meca de innumerables expediciones frustradas durante casi 300 años en busca del Derrotero de Valverde, es una región tan impracticable e inútil para la prospección de minas de oro de filón, como lo es al mismo tiempo la localidad ideal para el ocultamiento a perpetuidad de una cosa que se quiera
esconder del mundo.” (Andrade Marín, L. 1970. Viaje a las Misteriosas Montañas de Llanganati. Ed. Santo Domingo. Quito.)

La biodiversidad de los Llanganates ha sido muy poco estudiada precisamente por lo inaccesible de su terreno. En la última década se han realizado varios inventarios para conocer su flora y fauna y, si bien son incompletos, nos brindan una idea de su biodiversidad. Se calcula que existen más de 800 especies de plantas, entre las que resaltan las orquídeas, muchas de ellas registradas como endémicas (únicas) de estos bosques. En cuanto a la fauna de vertebrados, se reporta la presencia de cerca de 300 especies de aves, alrededor de 50 de mamíferos, y más de 20 especies de reptiles y anfibios.
El área protege varios ecosistemas. En las partes altas, sobre los 3.500 metros, está el páramo. Entre los pajonales hay plantas pequeñas como sunfo, achicorias, almohadillas, valerianas y gencianas, estas últimas con flores de llamativos colores de tonalidades rosadas. En la zona central del parque aparece un especie representativa de estos páramos y del parque en general: los frailejones. A diferencia de los frailejones que existen en los páramos del Carchi, la subespecie que se encuentra en los Llanganates tiene una altura mayor, pudiendo llegar hasta los 10 m altura. Sus hojas son peludas para proteger las plantas contra el frío. A medida que se desciende se encuentra un paramo arbustivo formado por colcas, aretes, chuquiraguas y huagra manzanas. En el páramo saltan los conejos, se deslizan las comadrejas andinas o chucuris, y corren los venados, las cervicabras y el lobo de páramo.
Otros animales más difíciles de ver son el oso de anteojos, la danta o tapir andino y el cóndor.
Bajo el páramo, el bosque andino tiene árboles de aliso, cedro, cashco y pumamaqui; arbustos como chilcas, zagalitas, y hierbas como taxos de gallo, helechos y orquídeas.

Páramo y laguna de Pisayambo

En la parte norte, ingresando por Latacunga se puede visitar el sistema lacustre de Salayambo y por Salcedo el sistema lacustre de Anteojos; en la parte occidental, ingresando por Píllaro se llega a la laguna de Pisayambo, que está represada como parte del proyecto hidroeléctrico homónimo. El embalse tiene tres kilómetros de longitud. Cerca del embalse está la mayoría de las 80 lagunas que hay en el parque; y por el sur, ingresando por Patate se llega a Cerro Púlpito y la Cueva de las Calaveras, en este sector se aprecia un majestuoso paisaje del valle interandino.

Cerro Hermoso o Yúrac Llanganati

Es la elevación más alta del parque, llamado así muy posiblemente por la belleza de sus picos. Durante su trayecto se atraviesa por una variedad de ambientes: la zona de frailejones, los bosques de Polylepis y las extensas zonas de zuro o bambú andino.
Al pie de este cerro se encuentra la laguna Brunner o El Cable y desde su cumbre se aprecia la Cordillera de los Llanganates y varias lagunas como Angascocha, Pujín y Las Tres Marías.

Ríos y cascadas

Del parque descienden innumerables riachuelos y ríos que en su trayecto forman varias cascadas y atractivos naturales como las cuencas de los ríos Jatunyacu, Anzu, Topo, Machay, Piatuas, Verde, Verde Chico y el Yanayacu los cuales han formado hermosos balnearios naturales de agua limpia y cristalina, aptos para la pesca deportiva, rafting y kayak.

Vestimenta. Ropa abrigada, poncho de aguas o chompa impermeable en caso de lluvia o garúa. Calzado apropiado, tipo botines de media caña en caso de caminatas medianas o largas.