Los arroyos que rodean Horcajuelo de la Sierra han horadado el terreno hasta dejar el pueblo en un cerro, a 1.145 m de altitud. De hecho, el nombre de Horcajuelo parece proceder de la “horca” que forman los arroyos de la Garita y Grande alrededor del pueblo.

El entorno natural del municipio tiene un alto valor ecológico, presenta bosques de robles, melojos, enebros, álamos, alisos, fresnos, cerezos y acebos, así como pastizales, áreas de cultivo y zonas agrícolas abandonadas que hoy día se presentan colonizadas por la vegetación natural. Entre la fauna destacan los corzos, jabalíes, zorros, águilas, abejarucos, milanos, cárabos y buitres.

En el municipio de Horcajuelo de la Sierra hay que destacar el Proyecto de Reintroducción de Conejos para la mejora de la Biodiversidad de la Reserva de la Biosfera Sierra del Rincón, este Proyecto se centra en la repoblación de conejo en la zona mediante distintas actuaciones.

El conejo es elemento clave de la cadena trófica de los ecosistemas madrileños y sufrió un gran descenso poblacional en esta Sierra, lo que afecta negativamente en especies de gran importancia como el Águila Real.

Las actuaciones del Proyecto de Reintroducción de Conejos consistieron en el reforzamiento y vallado perimetral de una finca municipal, creación de 30 vivares, reintroducción de conejos para conseguir crear poblaciones estables de conejo y mejorar la biodiversidad.