Het Caestertbos wordt gekenmerkt door een groot aantal dolines. Deze instortingskraters ontstaan wanneer het kalksteenpakket in de bodem oplost. Hierdoor ontstaan trechtervormige holtes waarin de bovenliggende grond langzaam verdwijnt.
Het bos lijkt nog sterk op een oorspronkelijk bos. De samenstelling van de boomlaag is soortenrijk en bestaat uit onder meer Gewone es (Fraxinus excelsior), Ruwe iep (Ulmus glabra), Gladde iep (Ulmus minor) en Haagbeuk (Fraxinus excelsior). Het bos is in het verleden gebruikt als hakhoutbos. Dit is goed te zien aan de meermaals vertakte boomstoven. In de ondergroei staat onder meer Hazelaar (Coryllus avellana), Wilde aalbes (Ribes rubra) en opvallend veel Rode kamperfoelie (Lonicera xylosteum). Opvallend is het voorkomen van de zeer zeldzame Koraalmeidoorn (Crataegus rhipidophylla) op enkele plekjes in het bos. Deze soort komt ver in de omtrek niet voor. Ook groeit er veel Klimop (Hedera helix) met als grote bijzonderheid op een klein, verborgen plekje in het bos een populatie van Klimopbremraap (Orobanche hederacea). Dit is een opvallende, noordelijke voorpost van deze soort.
Een bijzonder plekje aan de oosthelling van het bos, hoog boven het dal van de Maas, is de Verloren vallei. Deze voormalige kalksteengroeve herbergt namelijk een fraaie populatie Tongvarens (Phyllites scolopendrion) en door de vele lianen van Klimop (Hedera helix) en Bosrank (Clematis vitalba) maakt het geheel een oerwoudachtige indruk.