Le Dadou prend sa source à l’est du département du Tarn dans les derniers contreforts du Massif central. Le site correspond à la dernière partie accidentée de son parcours avant qu’il arrive à la plaine, ainsi qu’aux vallons adjacents. Il s’agit de vallées aux versants pentus, où apparaissent ponctuellement, parfois sous forme de falaises, les roches cristallines (gneiss, schiste et parfois granit) du sous-sol. La forêt de feuillus recouvre une grande partie de la surface du site qui est dominé par les influences du climat atlantique.
La forêt de frênes et d’aulnes de bord de rivière est le seul habitat déterminant mentionné. Il est présent sur la majorité des bords de cours d’eau du site, mais sur de faibles surfaces. Ceci est surtout lié aux conditions topographiques.
Les espèces floristiques déterminantes se trouvent essentiellement dans les milieux humides, comme par exemple le Rossolis à feuilles rondes (Drosera rotundifolia), le Millepertuis des marais (Hypericum elodes) et l’une des rares stations tarnaises de la Pulicaire annuelle (Pulicaria vulgaris), ou dans les zones rocheuses comme la Saxifrage de l’Écluse (Saxifraga clusii), endémique du Massif central. À noter : une station originale de Rossolis à feuilles rondes sur un rocher suintant.
Faute de prospections spécifiques, les enjeux faunistiques sont principalement liés aux oiseaux. Les rapaces rupestres comme le Faucon pèlerin et le Grand-Duc d’Europe sont bien présents, et les dernières landes sèches accueillent encore quelques couples de Busards cendré et Saint-Martin, en fort déclin sur le reste du département.
Le fonctionnement et la qualité des eaux du Dadou sont fortement perturbés par les retenues hydrauliques et la présence d’anciennes mines qui étaient encore exploitées il y a moins de dix ans. Ainsi seuls les affluents permettent d’accueillir l’Écrevisse à pattes blanches (Austropotamobius pallipes).
Le site comprend la vallée du Dadou en amont de son arrivée en plaine à Lafenasse et jusqu’à la retenue d’eau de Rassise, ainsi que les principaux vallons adjacents.
Le village de Travanet et les zones proches ont été exclus.