Landskabet blev dannet ved afslutningen af den seneste istid ved et isfremstød sydfra med tre gletsjertunger, der udgravede henholdsvis Kalø Vig, Begtrup Vig og Ebeltoft Vig. Efter fremstødet efterlod isen et meget kuperet morænelandskab med Mols Bjerge som det højeste, op til 137 meter. Nord for isranden, der nogenlunde følger Mols Herred's nordgrænse, opstod den meget flade Tirstrup Hedeslette.
Det kuperede terræn kaldes Mols Bjerge, hvor de mest kendte højdepunkter er Agri Bavnehøj, Trehøje og Stabelhøjene. De naturmæssige og landskabelige værdier i Mols Bjerge har medført, at der i 1984 blev gennemført en fredning af Mols Bjerge Nord, og i 1994 af Mols Bjerge Syd. Fredningen af Mols Bjerge udgør omkring 2500 ha.
Mols Bjerge blev i januar 2008 udpeget som nationalpark og oprettelsen blev igangsat i foråret 2008. Mols Bjerge udgør kun en lille del af Nationalpark Mols Bjerge, som dækker et område på 180 kvadratkilometer. Nationalparken omfatter udover den fredede natur også konventionelt drevet landbrug og skovbrug.
