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La Reserva Natural Garganta de los Infiernos, incluida en la comarca natural altoextremeña del Valle del Jerte, está comprendida entre la vertiente noroeste de la Sierra de Tormantos, la vertiente suoreste de la Sierra de Gredos y el río Jerte.

Toda la zona tiene como roca madre un gran batolito granítico originado hace 350-200 millones de años (orogenia Herciniana), que sufrió modificaciones estructurales hace 40 millones de años (orogenia Alpina). Las rocas principales que encontramos son granitos y gneis.

En el cuaternario se produjo un rejuvenecimiento del relieve, conformándose la actual red hidrográfica. En este período tuvieron lugar las glaciaciones, durante los cuales los hielos cubrieron gran parte de los sistemas montañosos. Actualmente se pueden observar signos de la erosión glaciar en glaciares de ladera (Glaciar de San Martín) y de valle (Glaciar de la Serrá).

Las máximas altitudes se alcanzan en la Cuerda de los Infiernillos (2281 m.) y el Cerro del Estecillo (2290 m.) que rodean a la Garganta de la Serrá, antiguo valle glaciar que quedó modelado por el paso de los hielos cuaternarios.

Hay que destacar en la Reserva Natural una amplia red hidrográfica con abundantes saltos y cascadas, una de las principales peculiaridades de este espacio natural. Mención especial merecen las marmitas gigantes, que son grandes pozas excavadas en la roca por la erosión fluvial, destacando las que existen en el paraje conocido como Los Pilones. El clima ofrece notables contrastes en función de la altitud. En general los inviernos son moderadamente fríos y los veranos poco calurosos. Las precipitaciones de la zona oscilan entre 1500 y 2000 mm. anuales, siendo frecuente en invierno la nieve en las cumbres serranas.