Située sur la frange ouest des plateaux calcaires d'âge jurassique de la Montagne châtillonnaise, la ZNIEFF se compose de deux parties :
1/ la partie nord comprend un tronçon de la vallée de la Seine avec des prairies (fond de la vallée) et des boisements (versants) dans un contexte de plateaux majoritairement cultivés.
2/ La partie sud est formée par un massif forestier de plateau : la forêt de Jugny. Au centre de ce massif, le vallon principal présente une chênaie-pédonculée-frênaie fraîche où se trouve une importante population de Nivéole de printemps (Leucojum vernum), plante de l'est de la France (péri-alpine principalement), déterminante pour l’inventaire ZNIEFF et rare en Bourgogne.
Son intérêt est aussi lié à la reproduction d'oiseaux forestiers avec notamment la Chouette de Tengmalm (Aegolius funereus), petit rapace nocturne typique des forêts de montagne nordiques et très rare en Bourgogne; il niche sur ce site dans une combe froide.
Les deux parties présentent un réseau de gîtes de mise-bas en bâtiment pour une chauve-souris d’intérêt européen : le Petit Rhinolophe (Rhinolophus hipposideros). Cette espèce chasse au niveau des massifs forestiers et des bordures boisées de la vallée.
Ce patrimoine dépend d’une gestion forestière à base de peuplements feuillus et de traitements adaptés aux conditions stationnelles, conservant les milieux annexes (lisières, cours d'eau, layons, etc.).
Périmètre délimité par les terrains de chasse des jeunes chauves-souris autour des gîtes de mise bas et englobant ainsi :
- un tronçon de vallée de la Seine (fond de vallée), avec exclusion des rebords de plateaux cultivés,
- une majeure partie de la forêt de Jugny avec un contour arrêté sur les limites naturelles (routes et chemins forestiers).