Die Hegaualb bildet die südliche Abdachung der Südwest-Alb zum Hegau und zu den Donau-Ablach-Platten hin. Sie wird im Norden bzw. Westen durch den Donaudurchbruch und das Aitrachtal und im Südosten durch das Ablachtal begrenzt. Die Hochflächen liegen im Norden in 800 m ü. NN, nach Süden fällt das Gelände bis auf 500 m ü. NN. Aufgrund ihres geologischen Aufbaus lässt sich die Hegaualb von Westen nach Osten in drei Teile gliedern. Im Westen herrschen mächtige tertiäre Nagelfluhschichten vor. Hier ist die Hochfläche durch ein dichtes und tiefes Netz geräumiger Täler in breite Rücken zerschnitten. Vereinzelt ragen hier und im mittleren Teil die Vulkankegel tertiärer Magmatite aus der Hochfläche heraus. Es herrschen hier in weiten Teilen kalkreichen Lehmböden vor. Der mittlere Teil ist durch eine Verzahnung geologischer Schichten aus Tertiär, Jura und Quartär an der Oberfläche gekennzeichnet. Im nördlichen Bereich herrschen tiefgründige Tertiärböden vor. Im südlichen Teil stehen Weißjuraschichten an, die durch steilwandige Wiesentrockentäler gegliedert sind. Der östliche Teil ist hauptsächlich durch die Weißjuraschichten geprägt. Im Bereich der Plattenkalke herrschen flachwellige Hochflächen vor. Die Hochflächen im Bereich der Massenkalke sind durch Trockentäler gekennzeichnet. Der mittlere und der westliche Teil der Landschaft entwässern zum Rhein, der östliche Teil zur Donau. Knapp 45 % der Landschaft sind mit Wald bedeckt, v.a. an den Rändern der Landschaft.
Neben den vorherrschenden Fichtenbeständen gibt es auch größere Buchenvorkommen in den Wäldern der Landschaft. Die übrigen Flächen sind hauptsächlich ackerbaulich genutzt. Es sind auch einzelne großflächige Grünlandflächen vorhanden.
Es bestehen einige NSG in der Landschaft, das größte darunter ist das NSG "Schopfeln-Rehletal", das gleichzeitig auch SPA-Gebiet ist. Wertvolle Lebensräume bilden insbesondere Magerrasenbiotope, die naturnahen Fließgewässer, extensiv genutzte Grünlandflächen sowie laubholzreiche Waldbiotope.