Le cours du Madon est entrecoupé de barrages et jalonné d’anciens moulins. Il présente une succession d’eaux calmes et souvent profondes, suivies de zones à fort courant. Ces variations permettent à de nombreuses espèces aux besoins différents de se côtoyer.
Le Brénon, affluant du Madon, s’écoule quant à lui dans une vallée très encaissée bordée de prairies naturelles.
La carrière de Xeuilley offre une mosaïque de milieux qui évolue au fil de l'exploitation. Les ornières creusées par les camions sont l'habitat de prédilection pour le Sonneur à ventre jaune, un petit crapaud qui s'y reproduit.
Le site s'étend de Pont-Saint-Vincent au nord à Vézelise et Haroué au Sud. La carrière est également comprise dans le périmètre Natura 2000, bien qu'un peu isolée.