Donetsk silsiləsi 1.5 milyard il əvvəl Pola vulkanının təsiri altında meydana gəlmişdir. Nəticədə yerin altından nəhəng təpələr qalxmış lakin sonra vulkan səthə çıxmağa güc tapmadı, çöllər arasında yalnız bir təpəliklər meydana gəldi.

Şərq-cənub-şərqdən qərb-şimal-qərb istiqamətində 370 km, eni 160 km məsafədə uzanır. Eni 160 km çatır. Qərbdə eni 120 km-dir. Qərbdə ən yüksək hündürlüyü hazırda dəniz səviyyəsindən 367 metrdir.

Qədimdə hələ silsilə formalaşmamışdan öncə böyük laqun olan bataqlıqlaşmış ərazidən ibarət idi. Buna görə Donbassda böyük kömür ehtiyatları var.

Hercin dövründə, təxminən 150 milyon il davam edən yeraltı fəaliyyəti nəhayət bir qatlanmış dağ qurululu silsiləsi halında meydana çıxmışdır.

İqlimi quru küləklərlə müşahidə olunur və quru kontinentaldır. Asiyadan və Aşağı Volqa çöllərindən gələn axın kütlələri qışda aşağı soyuq temperaturlara, yay istisində quru isti küləklər isə quraqlığa səbəb olur.

Yanvarın orta temperaturu −4 °C -6 °C, iyul +21 °C +23 °C-dir. Yağış 450 ilə 550 mm arasında dəyişir. Ətrafdakı ərazilərlə müqayisədə dumanlı və qar örtüyü olan günlərin sayı daha çoxdur. Yağıntı çox, orta temperatur bir qədər aşağıdır. Şaquli zonallıq müşahidə olunur.

Faunası çöl və meşə-çöl formaları ilə təmsil olunur. Heyvanlar aləminə 150-dən çox növ həşərat və 200 növ onurğalı daxildir. Onlardan 15-i Ukraynanın Qırmızı Kitabına daxil edilmişdir.

Müxtəlif ov faunasına sahibdir. Sığın, çöl donuzu, maral, boz dovşan, tülkü, canavar, çox sayda quş və s.