Krajobrazowe piękno wzgórza objęto ochroną prawną w 1957 roku, kiedy to utworzono na Karczówce rezerwat krajobrazowy o powierzchni 27 ha. Teren rezerwatu posiada walory naukowe i krajobrazowe. Południowe stoki Karczówki zbudowane są z gruboławicowych wapieni, na których widać liczne formy krasu powierzchniowego. W partiach szczytowych występują szare, płytowe i skaliste wapienie.

Na północnych stokach Karczówki odsłaniają się ciemne łupki krzemionkowe należące do dolnego karbonu. Wzgórze porasta las sosnowy z dodatkiem brzozy, dębu, buka, grabu i wiązu. Wiek niektórych z drzew sięga 180 lat… W rezerwacie występuje wiele roślin chronionych, m.in.: sasanka łąkowa, bluszcz pospolity, storczyk, lilia złoto głów, zawilec wielokwiatowy, czy konwalia majowa. Występowanie tak rozmaitej roślinności stało się powodem starań o utworzenie w tym rejonie ogrodu botanicznego. Stąd aktualnie u stóp Karczówki od strony południowo-wschodniej powstaje kielecki ogród botaniczny, administrowany przez Geopark Kielce.