מרבית הסלעים החשופים בשטח הפארק נוצרו בתור הקמבריון, כאשר אזור מערב אמריקה הצפונית שכן סמוך לקו המשווה כחלק מלאורנטיה, קראטון יבשתי גדול, שהיווה את הליבה הגאולוגית העתיקה של יבשת אמריקה הצפונית. שכבות עבות של סלעי משקע: אבן גיר, פצלים ואבן חול, הצטברו לאורך שולי היבשת הסבילים שבהם אדוות של ים חמים ליחכו את החוף.
ככל שעידן הפלאוזואיקון התקדם התרחשו כמה אפיזודות נשנות של בניית הרים. אלו כללו את האורוגנזה האנטלרית (Antler Orogeny) בתור הדבון, האורוגנזה הסונומית (Sonoma Orogeny) בתור הפרם, והאורוגנזה הסוויירית (Sevier Orogeny) בתור הקרטיקון שבעידן המזוזואיקון. אורוגנזה אחרונה זו הערימה שכבות עבות של סלע אחת על גבי השנייה והכפילה את עובי קרום כדור הארץ. הלחץ שנוצר גרם להתמרה בסלעי המשקע. אבן החול הותמרה לקוורציט, הפצלים ללווחה ואבן הגיר לשיש. בקרטיקון גם הייתה געשיות שהתבטאה בעליית של מאגמה שחדרה בין שכבות הסלעים ה מותמרים ויצרה סילים ודייקים של גרניט שניתן לראות ברחבי הפארק.
הטופוגרפיה של אגן ורכס של האזור חדשה יחסית ונוצרה במהלך 30 מיליון השנים האחרונות. במהלכן עבר קרום כדור הארץ התמתחות והידקקות. עקב כך הקרום נשבר לגושים. חלק מגושים אלו שקעו לאורך העתקים תוך יצירת עמקים, וחלקם נותרו במקומם ומהווים את ההרים של ימינו.
התקרחנות.
ההרים בפארק עוצבו על ידי מגוון תהליכי סחיפה והשקעה. התהליך החשוב ביותר הוא התקרחנות, שאירעה בתקופת הפליסטוקן במהלך כמה עידני קרח נבדלים במהלך 1.5 מיליון השנים האחרונות. הנוף הנוכחי של הפארק עוצב על ידי תקופת הקרחונים בין לפני 60,000 ללפני 40,000 שנים ושוב בין לפני 25,000 ללפני 14,000 שנים.
ככל שהקרחונים גדלו (עקב קיצים קרירים וחורפים מושלגים מאוד), הם זרמו במורד ההרים כשהם שוחקים קירות קניונים והופכים עמקי נהרות שצורתם דמוי האות V לעמקים קרחוניים שצורתם דמוית האות U. קרחונים אלו חצבו מספר קרקסים קרחוניים וכשהקרחונים נסוגו הם השאירו מאחוריהם אגמים קרחוניים, דוגמת אגם ג'ונסון (Johnson Lake), אגם בייקר (Baker Lake) ואגם טריסה (Teresa Lake). כל אירוע התקרחנות השאיר אחריו עדות בדמות מורנות, שברי סלעים המעוצבים כרכס. לדוגמה שברי הסלעים הסוכרים את אגם סטלה. המורנות מאפשרות לדעת מה היה גבול ההתפשטות של הקרחונים בכל אירוע כזה.
אקולוגיה.
צמחייה.
יש 11 מינים של מחטניים, ומעל ל-800 מינים של צמחים בפארק הלאומי האגן הגדול ובעמקים הסמוכים.
האזור סביב מרכז המבקרים נשלט על ידי לענה משוננת ("Artemisia tridentata"), מלוח, אורן חד-מחטי ("Pinus monophylla") וערער יוטה ("Juniperus osteosperma"). בגובה רב יותר יש כרי דשא הרריים ועצים מהמינים אשוח לבן, צפצפה רעדנית, אשוחית אנגלמן ואורן הזפת. בקו העצים יש אזור אלפיני של צמחים נמוכים ועדינים ומחשופי סלע.
האורגניזם החי הידוע הזקן ביותר בעולם, שאינו חלק ממושבה של אורגניזמים משוכפלים, הוא עץ אורן האצטרובל הזיפני שהוא בן 5,000 שנים לפחות, וגדל בקו העצים בסמוך לפסגת וילר בפארק הלאומי. הוא נכרת ב-1964 על ידי סטודנט בוגר המחלקה לגאוגרפיה באוניברסיטה של קרולינה הצפונית ואנשי צוות של שירות היערות הלאומיים של ארצות הברית למטרות מחקר. הוא קיבל את הכינוי "פרומתאוס (Prometheus), על שם הדמות המיתולוגית שגנבה את האש מהאלים והעבירה לאדם.
בעלי החיים.
בפארק הלאומי האגן הגדול ובעמקים הסמוכים יש 61 מינים של יונקים, 18 מינים של זוחלים, 238 מינים של עופות, שישה מינים של דו-חיים, ו-8 מינים של דגים.
טרוטת קלארק יוטה ("Oncorhynchus clarkii utah") היא הדג המקורי היחיד שמקורו באזור הפארק הלאומי האגן הגדול. הדג הגיע באופן טבעי במימי הנהרות ועבר התאמה לתנאי האקלים המשתנים. מיני טרוטה נוספים כדוגמת טרוטת קלארק ("Oncorhynchus clarkii"), טרוטת עין-הקשת, "Salvelinus fontinalis" (באנגלית Brook trout) וטרוטה חומה יובאו לאגמים ולנהרות שברכס סאות סנייק (South Snake Range) עד הקמת הפארק ב-1986.
שישה מינים של דו-חיים זוהו בצפון ובדרום רכס סנייק (Snake Range) ובחלקים הסמוכים של עמק סנייק (Snake Valley) ועמק ספרינג (Spring Valley): "Spea hammondii" (באנגלית western spadefoot toad), מין של חפרית אמריקנית, קרפדה מערבית ("Bufo boreas"), קרפדת וודהאוז ("Anaxyrus woodhousii"), צפרדע קולומביה מנוקדת ("Rana luteiventris"), צפרדע שור אמריקנית ("Rana catesbeiana") וצפרדע האחו ("Lithobates pipiens").
בין שמונה עשר מיני הזוחלים שזוהו בצפון ובדרום רכס סנייק ובחלקים הסמוכים של עמק סנייק ועמק ספרינג: מיני הנחשים: "Hypsiglena torquata" (באנגלית Night snake), "Masticophis taeniatus" (באנגלית striped whipsnake), מין הזעמן "Rhinocheilus lecontei" (באנגלית long-nosed snake), "Thamnophis elegans" (באנגלית Western terrestrial garter snake) ו-"Crotalus viridis lutosis" (באנגלית Great Basin Rattlesnake), תת-מין של עכסן הערבות, הנחש הארסי היחיד בפארק הלאומי האגן הגדול. בין מיני הלטאות: "Phrynosoma platyrhinos" (באנגלית Desert Horned lizard), מין של איגואנית מקרינה, "Sceloporus graciosus" (באנגלית Sagebrush Lizard), לטאה דוקרנית מערבית ("Sceloporus occidentalis"), מין החומט "Eumeces skiltonianus" (באנגלית Western Skink) ו-"Aspidoscelis tigris" (באנגלית Western whiptail).
בין מיני העופות הרבים המצויים בפארק הלאומי האגן הגדול כלולים ברנטה קנדית, נצים, דרורים, עיטם לבן-ראש, ברבור הטונדרה, תנשמת לבנה, אווז הצפון, חופמי כפול-צווארון, עיט זהוב, נקרים, ברכיות, גדרונים, קוקייה רצנית גדולה, ירגזים, אוח וירג'יניה, עורב שחור, עקעקים וסנוניות.
שפע מינים של בעלי חיים ניצלו את מגוון בתי הגידול בפארק הלאומי האגן הגדול: ארנבות, ארנבים ננסיים, ארנבות כותנה הרריות ("Sylvilagus nuttallii"), סנאיי קרקע, טמיאסים ומגוון מיני עכברים חיים במדבר הלענה של הגבהים הנמוכים. אנטילוקפרות, זאבי ערבות, שועלי מקרוטיס וגיריות הם תושבים נפוצים פחות.
באזורים הטרשיים יותר על מדרונות ההרים ובעמקים הסמוכים ניתן לצפות מדי פעם ברחבי הפארק בפומה צפון-אמריקאית, שונר מצוי, מרמיטה, מין הסנאי "Otospermophilus variegatus" וכבש ארגאלי. בעלי חיים אחרים ששוכנים באזורים אלו כוללים: אייל קנדי, אייל פרדי שחור-זנב, בואשן, חדפיים, דביבון זנב-טבעת והרמין.
תיירות.
מרכז המבקרים.
מרכז המבקרים של הפארק הלאומי האגן הגדול שוכן על כביש 487 של נבדה בעיירה בייקר (Baker), ומרכז המבקרים של מערות ליהמן שוכן על כביש 488 של נבדה. הוא שוכן כ-9 קילומטרים מבייקר וכקילומטר בתחומי הפארק. בשני המרכזים יש מוצגים על הגאולוגיה של הפארק, ההיסטוריה הטבעית והתרבותית, כמו גם אולמות שבהם מוקרנים סרטי הדרכה. המרכזים סגורים בחג ההודיה, חג המולד וראש השנה האזרחית. מספר המבקרים בפארק נע בשנה רגילה בין 79,000 ל-89,000. התקציב לשנת הכספים 2005 היה 2,189,000 דולר.
אתרים בולטים.
האתרים הבולטים בפארק כוללים את:
מערות ליהמן.
מערכת מערות ליהמן () החלה להיווצר לפני בערך 550 מיליון שנים (במהלך הקמבריון) כאשר שכבות הסלע, תערובת של אבן גיר ושיש, שבהן נוצרה היו שקועות בים רדוד וחמים. המערות התעמקו מאוד בתקופת הפליסטוקן, כאשר זרמי מים ממושכים וגוברים שחקו את סלע התשתית של המערה. כשהמים עברו דרך האוויר הם ספגו פחמן דו-חמצני והפכו לחומצה פחמתית. מי תהום חומציים אלו אחראיים להמסת האולמות והחללים באבן הגיר והשיש. בסופו של דבר ירדה רמת מי התהום, אבל נמשך זרם דק של מים חומציים. תמיסות של אבן גיר ושיש שהתמוססו במים החומציים חלחלו מהתקרות ועל הקירות ועל רצפת החללים. תהליכים אלו יצרו את התצורות המרהיבות במערות של נטיפים וזקיפים. במערות ליהמן יש טמפרטורה קבועה של 10°C ו-90% לחות במהלך כל השנה.
את מערכת המערות גילה אבסלום ליהמן (Absalom S. Lehman; 1891-1827), חלוץ המתיישבים באזור בשנת 1885. וב-1922 הם הוכרזו מונומנט לאומי ששולב בפארק הלאומי שקם ב-1986.
מספר בעלי חיים שוכנים במערות ליהמן: צרצרים, עכבישים, דמויי-עקרב, אקריות, קפזנבאים עשוים לחיות מחזור חיים שלם במערה. הם תלויים בחומר האורגני שמשאירים בעלי חיים אחרים או שנשטפים מפני השטח.
בעלי חיים אחרים משתמשים במערות אבל חייבים לצאת לחפש מזון. אלו כוללים טמיאסים, עכברים, חולדות וכמה מינים של עטלפים. יש רק עטלפים אוכלי חרקים בלבד בפארק. לפחות עשרה מינים של עטלפים נמצאו בסביבת הפארק הלאומי האגן הגדול, כולל "Corynorhinus townsendii" (באנגלית Townsend's Big-eared Bat).
שבילים.
יש בפארק 12 שבילים שאורכם נע מחצי קילומטר ועד 21 קילומטרים. השבילים נעים משבילי טבע קצרים בגובה 2,080 מטרים (Mountain View Nature Trail – "שביל הטבע נוף ההרים") ועד ל"שביל פסגת וילר" (Wheeler Summit trail) המתחיל בגובה 3,097 מטרים. שביל זה דורש יכולת גופנית, והגובה מוסיף סיכונים משמעותיים למטיילים בלתי מוכנים או בלתי מנוסים. נתיבים נדחים מתוחזקים ברחבי האזור הדרומי המרוחק יותר של הפארק. כמה מהתחלות שבילים אלו נגישות מדרך עפר המסתיימת באתר המחנאות שושוני הפרימיטיבי.
אנדרטה לשבעה עולי הגרדום
האנדרטה לשבעה עולי הגרדום ניצבת בבית הקברות היהודי העתיק בצפת ומוקדשת לזכרם של שבעה מתוך שנים עשר עולי הגרדום, שנקברו במקום זה.