El río Corneja es un ejemplo representativo de los ríos de montaña mediterránea silícea. La reserva está integrada por el cauce del arroyo del Puerto Chía y el del río Corneja. El régimen hidrológico es nivo-pluvial, mayoritariamente permanente y conserva inalteradas sus características naturales.
El curso del río, modelado sobre granitos, granodioritas y cuarzodioritas, comienza en un valle confinado para terminar rodeado por una llanura de inundación estrecha y discontinua, a través de un trazado que varía entre recto y sinuoso. Presenta un cauce encajado con una pendiente que disminuye a medida que el valle se va abriendo. En el lecho, que alterna entre aluvial y mixto, predominan los cantos, gravas y arenas. La presencia de rápidos, remansos, saltos y pozas permiten que el río sea hábitat potencial de especies protegidas como el desmán ibérico (Galemys pyrenaicus).
La excelente sauceda negra continental mesótrofa de las zonas altas da paso a una aliseda mesótrofa continental típica. El sistema fluvial no experimenta en ninguno de sus tramos modificaciones en su estado natural que comprometan su declaración como Reserva Natural Fluvial.