Der Oberbarnim ist ein Waldhügelland, das am Nordrand des Barnims liegt. Das Gebiet wird auf der Ost-, Süd- und Westseite von der Barnimplatte umgeben, hebt sich aber aufgrund seiner Höhenlage von bis zu 150 m deutlich aus dieser nur 40 bis 90 m hoch gelegenen Platte heraus. Im Norden grenzt es an das Oderbruch, wo es mit steiler Böschung abstürzt. Der Abfall zum umgebenden Gelände ist insgesamt mittel bis stark ausgeprägt, am deutlichsten aber bei Freienwalde zum Oderbruch hin. Der Morphologie nach handelt es sich um eine Grundmoränenplatte mit zahlreichen Endmoränenhügeln. Diese sind überwiegend mit Wald bestockt. Nadelwald mit kleineren Laubwaldbereichen, deren Anteil nach Norden hin zunimmt, ist vorherrschend. Dazwischen liegen kleinere und größere Ackerflächen, die den Übergang zur Barnimplatte kennzeichnen. Charakteristisch für das Gebiet ist auch ein dichtes Netz aus steilhängigen Tälern, die im Norden als Trockentäler ausgebildet sind. Oberflächengewässer sind nur vereinzelt im Süden vorhanden.
Aufgrund der Sandböden, die nur eine geringe Bodengüte aufweisen, ist der Oberbarnim überwiegend Waldland. Die Nadelwaldgebiete unterliegen einer forstwirtschaftlichen Nutzung. Daneben findet Ackernutzung statt.
Von naturschutzfachlicher Bedeutung ist das NSG "Hutelandschaft Altranft-Sonnenberg" zu nennen, das im Norden des Gebietes liegt und gleichzeitig als FFH-Gebiet gemeldet wurde. Außerhalb der Schutzgebiete liegen weitere naturschutzfachlich wertvolle Flächen, die als Kernbereiche des Nationalen Biotopverbundes eingestuft wurden.