ООПТ создана для сохранения крутого левобережного склона Дона с многочисленными обнажения известняков верхнего девона.

Данная территория является местом произрастания почти всех редких и реликтовых растений Северо-Донского реликтового района. Известна как место обитания редких видов растений и животных, в т. ч. занесенных в Красные книги РФ и Липецкой области, имеет важное ландшафтное, ботаническое и энтомологическое значение.

Рельеф

Ландшафтно-биологический памятник природы «Докторова гора» расположен на левобережном крутом возвышенном коренном склоне долины реки Дон в 0,1 км к северу от села Докторово. Основные типы рельефа - склоновый и пойменный.

Коренной склон долины реки Дон протяженностью около 1800 м возвышается над уровнем реки на высоту около 35 м. Он образован выходами девонских известняков в виде осыпей и небольших скал.

Склон рассечен промоинами, небольшими оврагами, в южной части имеются небольшие пещеры-гроты. По всей протяженности урочища в верхней части склона имеются старые кустарные каменоломни. В северной части урочища склон рассекает глубокий и узкий овраг - Алексеевский верх, боковые стенки которого врезаны в известняки. Характерен значительный перепад высот. Минимальная высота - 108 м над уровнем моря (река Дон), максимальная - 145 м над уровнем моря.

К достопримечательным геологическим и геоморфологическим объектам можно отнести сам склон, имеющий название «Докторова гора» и являющийся образцом этого типичного для Верхнего Дона ландшафтного урочища.

Гидрология

Постоянных водоемов в границах памятника природы нет. Его западной границей на протяжении 1,4 км является река Дон. Ширина русла 60-100 м, глубина 1,5-3,0 м. Дно каменистое, местами илистое или песчаное. Течение умеренное.

В южной части ООПТ у подножия горы у береговой линии реки Дон имеются выходы грунтовых вод в виде маломощных, в сухие годы часто пересыхающих родников.

Флора и фауна

«Докторова гора» - одно из наиболее богатых на Верхнем Дону мест скально-степных петрофитных группировок с реликтовыми видами растений. Пологие склоны долины и присклоновое плато заняты разнотравными и разнотравно-тырсовыми растительными сообществами. Для склонов южной экспозиции характерны петрофитные растительные сообщества.

Растительный покров ООПТ хорошо изучен, ботаниками это урочище было открыто в 1938 г. На крутых обнажениях щебнистых известняков урочища произрастают такие интересные растения, как шиверекия подольская, лапчатка бедренцоволистная, колокольчик алтайский, крупка сибирская, истод сибирский, бурачок Гмелина, на отвесных стенках скал - костенец постенный, на каменистых осыпях - шлемник приземистый.

По обилию шлемника и шиверекии данное урочище является одним из наиболее насыщенных в долине Дона. Это самое северное на Русской равнине местонахождение шиверекии подольской.

В отдельных местах на склонах Докторовой горы доминируют низкоосоковые и низкоосоково-ковыльные фитоценозы. В составе разнотравья отмечаются редкие виды полыней - армянская и шелковистая, а также солнцецвет монетолистный.

Лесная растительность представлена средневозрастными культурами сосны (северная часть урочища по правобережью Алексеевского лоска) и средневозрастными культурами березы (южная часть урочища, присклоновое плато).

В прирусловой полосе Дона активно восстанавливается древесная растительность из ивы ломкой, в сообщества из которой активно внедряется клен американский.

На охраняемой территории в наибольшей степени сохраняются виды животных, характерные для лугостепных местообитаний, также в фауне присутствуют виды прибрежно-водных и лесных местообитаний. Здесь отмечен ряд реликтовых видов насекомых. Энтомологическая ценность урочища очень высока.

Видовое разнообразие макромицетов оценивается в 150 видов, сосудистых растений - 500 видов, амфибий - 2 вида, рептилий - 3, птиц - 30, млекопитающих - 10.

Редкие виды

На территории ландшафтно-биологического памятника природы «Докторова гора» отмечено обитание редких видов.

Из растений к ним относятся ковыль перистый Stipa pennata, полынь армянская Artemisia armeniaca, костенец постенный Asplenium ruta-muraria, солонечник узкий Galatella angustissima, мятлик разноцветный Роа versicolor, истод сибирский Poligala sibirica, лапчатка бедренцоволистная Potentilla pimpinelloides, шлемник приземистый Scutellaria supina, шиверекия подольская Schivereckia podolica, ветреница лесная Anemone sylvestris, миндаль низкий Amygdalus папа, колокольчик персиколистный Campanula persicifolia, василек русский Centaurea ruthenica и др.

Из позвоночных животных - водяной уж Natrix tessellate.

ООПТ включена в каталог территорий особого природоохранного значения Европейской России.