Горный массив слегка вытянут в северо-западном направлении на 2400 метров, выступает в море на 2-2,5 километра. Общая площадь — около 4 квадратных километров. С 1947 года комплекс Аю-Даг, включающий в себя Медведь-гору, объявлен памятником природы.

Вершина и склоны Аю-Дага покрыты шибляковым лесом с вкраплениями небольших рощ сосны крымской. Основными лесообразующими породами шибляка являются дуб пушистый и скальный, грабинник восточный, ясень высокий, рябина обыкновенная и берека, груша лохолистная, клен полевой, кизил обыкновенный, держидерево, шиповник обыкновенный. Встречаются реликтовые растения: земляничник мелкоплодный, можжевельник высокий и колючий, фисташка туполистная, иглица понтийская, жасмин кустарниковый, ладанник крымский и другие. Всего во флоре заповедника Аю-Даг учтено 577 видов растений, из них 44 вида занесены в Красную книгу.

В числе животных, обитающих на Аю-Даге, встречаются лисы, барсуки, каменные куницы, ежи, зайцы-русаки, белки, мелкие грызуны, летучие мыши и другие виды млекопитающих. На утесах Медведь-горы гнездятся чайки, реже — бакланы, в лесу — горлицы, совы, дятлы, синицы, воробьи, сойки, дрозды и прочие виды птиц. Из пресмыкающихся здесь водятся ужи, полозы, ящерицы, в том числе и безногая — желтопузик. 16 видов животных, обитающих в Аю-Даге занесены в Красную книгу. С 1974 года Аю-Даг является государственным заказником республиканского значения.

На средневековых итальянских картах-портоланах Медведь-гора обозначена как Camello («верблюд»).

Сведения о ранней истории Аю-Дага и его окрестностей отрывочны и противоречивы. Археологи обнаружили на Медведь-горе кремневые орудия труда, относящиеся к эпохе мезо-неолита. В эпоху поздней бронзы — раннего железа с IV в. до н. э. по IV в. н. э. в Аю-Даге существовало поселение, которое ряд исследователей считают таврским. В первые века нашей эры гора и её окрестности, по-видимому, попадают в зону влияния Боспорского царства. Гораздо лучше изучен и представлен археологическими памятниками средневековый период. В VIII веке в Аю-Даге возникает крупный укрепленный монастырь святых Апостолов Петра и Павла. Его основателем считается святой Иоанн, епископ Готский. В монастырь святых Апостолов Иоанн переносит и епископскую кафедру Готской епархии. Согласно агиографическим источникам мощи святого Иоанна Готского покоятся на территории монастыря, но миру пока не явлены. У восточного подножья Медведь-горы был построен главный храм обители — базилика святых Апостолов Петра и Павла. Остатки базилики сохранились на территории военного санатория «Крым» в посёлке Партенит. Кроме монастыря на Аю-Даге в средние века возникает ряд небольших поселений.

Монастырь и поселения просуществовали до конца XV-начала XVI вв., а затем после османского завоевания южного побережья Крыма в 1475 году приходят в упадок и исчезают. Ряд исследователей полагают, что основной причиной, заставившей людей покинуть Аю-Даг, явилось обезвоживание горы, начавшееся после землетрясения 1423 года.