Náttúra og jarðfræði

Hveravellir eru staðsettir á Kili, sem er hálendissvæðið milli Langjökuls og Hofsjökuls, innan Austur-Húnavatnssýslu. Landslag á Kili er mjög mótað af jöklum ísaldar sem lauk fyrir um 12.000 árum. Öll fjöll á Kili eru eldfjöll að uppruna og eru það einkum móbergsstapar og dyngjur sem rísa upp úr hálendissléttunni og setja svip á landslagið. Móbergsstaparnir, t.d. Hrútfell, Kjalfell og Bláfell, urðu til í eldsumbrotum undir jökli. Til dyngja teljast m.a. Kjalhraun og Baldheiði, sem myndast hafa í stórum gosum utan jökuls. Kjalhraun rann fyrir um 8.000 árum og nær hraunið yfir um 180 ferkílómetra. Í kvos norðan við hraunið eru Hveravellir í um 630 m.y.s. Líparítfjöll Kerlingarfjalla setja einnig sterkan svip sinn á Kjöl og eru þau leifar fornrar megineldstöðvar.

Jarðhitinn

Hveravellir teljast til háhitasvæða og finnast um 20 slík svæði á landinu. Háhitasvæði eru bundin við gosbeltin og eru almennt skilgreind sem slík ef hiti í jörðu nær 150°C á 1.000 metra dýpi. Grunnvatn á Hveravöllum stendur fremur hátt og því finnast þar aðallega vatnshverir, en þó er nokkuð um gufuhveri og litríkar útfellingar. Gufan myndast þar sem vatnið sýður neðanjarðar áður en það kemst upp á yfirborð. 

Á háhitasvæðum er sérlega mikið magn uppleystra efna í hveravatninu. Þegar hveravatnið stígur til yfirborðs og kólnar falla efnin út og hverahrúður myndast. Við hverasvæðið á Hveravöllum er óvenju mikil hverahrúðursmyndun og er hún mjög litfögur, ásamt því sem vöxtur hitakærra þörunga í heitu vatninu eykur enn við litadýrðina. Hverahrúðrið er einkum úr kísli, en í því finnast einnig efnasambönd brennisteins og gifs.

Ummerki eru um jarðhita á yfirborði nokkuð víða umhverfis Hveravelli. Í hrauninu suður af tjaldsvæðinu eru leifar forns jarðhitasvæðis, en þar er jarðvegur heitur og nokkuð um gufuaugu og hita í hraunsprungum. Norðan og vestan við hverasvæðið sjálft eru svo volgir lækir og litlir hverir á stökum blettum. 

Gróður og dýralíf

Dýralíf á hálendi Íslands er almennt ekki mjög fjölskrúðugt. Þó er nokkuð líflegt fuglalíf við Hveravelli og á norðanverðum Kili. Algengt er að heyra söng snjótittlings og lóuþræla, auk þess sem heiðlóur og þúfutittlingar eru algengir í gróðurlendinu við hverasvæðið. Heiðagæs er algeng á svæðinu, enda er stutt frá Hveravöllum að stærsta heiðagæsavarpi í heiminum í Guðlaugstungum.

Frá Norðurlandi er nær samfelld gróðurþekja af láglendinu og til suðurs upp á Kjöl að Hveravöllum, en hún er stundum slitin í sundur af gróðurlausum melum og hryggjum. Gróður á Hveravöllum ber þess merki að þar er vaxtartími stuttur og eru snjódældategundir svo sem fjallasmári og grámulla algengar, auk ýmissa fleiri tegunda eins og ljónslappa. Mikið er af klófífu í votlendisræmu norðan hverasvæðisins, einnig mýrasauðlaukur. Á gamla hverasvæðinu sunnan við lækinn er jarðvegur volgur á nokkru svæði og hefur það sín áhrif á gróðurinn. Gróðursælli svæði eru norðar og vestar, þar eru víða gróskumikil fjallagrös.