Langøya består av kambro-siluriske bergarter. På øya finner man også flere fine sandstrender, sletter og villenger. I tillegg ligger det det også fossilforekomster på øya. Vegetasjonen er vesentlig kalkfuruskog, men det finnes også gode forekomster av forskjellige typer strandvegetasjon. Øya er i det hele meget floristisk rik, det er kanskje dette som har gjort øya mest kjent etter at botanikkprofessoren Mathias Numsen Blytt i 1838 oppdaget fjellplanta reinrose (Dryas octopetala) på østsiden av Langøya. Det finnes også interessante plantearter som flueblomst (Ophrys insectifera) (fredet i 1989) og flere orkidéarter.