Na szczytach gór średnia roczna temperatura wynosi około 4 °C, przy czym najzimniejszym miesiącem z wartością –2 °C jest luty, a najcieplejszym miesiącem z wartością 12 °C jest lipiec.
Geologia i geomorfologia Grupa Serra da Estrela składa się głównie z rozległych masywów granitowych, zbudowanych ze skał pochodzących z karbonu i permu (w wieku od 340 do 280 milionów lat), przeplatanych znacznie starszymi skałami metamorficznymi, takimi jak łupki krystaliczne oraz szarogłazami (w wieku od 650 do 500 milionów lat). Te dominujące formacje geologiczne poprzecinane są przez liczne żyły kwarcu, granitoidowych pegmatytów i dolerytów.
Na obszarach granitowych, z większą wyrazistością na skrajnej północy grupy oraz w jej najwyższych partiach, w krajobrazie dominują rozległe płaskowyże, nieznacznie sfalowane i o niewielkich wysokościach względnych, ograniczone stromymi zboczami. W tych rejonach cieki rozwinęły się na istniejącej sieci uskoków i spękań tektonicznych, prezentując tym samym zasadniczo proste linie. W plejstocenie, gdy linia równowagi bilansowej znajdowała się na wysokości 1620 m n.p.m., były one zlodowaconeMigoń P., 2006, Granite landscapes of the world. Oxford University Press, s. 393..