Park Krajobrazowy Wzniesień Łódzkich chroni najcenniejszy przyrodniczo i najsilniej wyniesiony fragment Wzniesień Łódzkich. Nie byłoby tego urokliwego zakątka Polski środkowej gdyby nie rzeźbotwórcza działalność lądolodu w plejstocenie. Tutejsza rzeźba, wyjątkowo urozmaicona na tle sąsiednich obszarów nizinnych, została ukształtowana podczas zlodowacenia warty ok. 180-150 tys. lat temu. Wkraczający wówczas na te tereny lądolód skandynawski spiętrzył przed swym czołem ogromne masy osadów, głównie piasków, żwirów i glin. Usypane w ten sposób wzgórza, zwane morenami czołowymi, tworzą tzw. strefę krawędziową Wzniesień Łódzkich, zajmującą południową część Parku.
Wysokości bezwzględne przekraczają tu 250 m n.p.m., a największa kulminacja – wzgórze „Radary” koło wsi Dąbrowa – osiąga wysokość 284 m n.p.m. Skomplikowaną budowę wzgórz strefy krawędziowej można poznać w kilku miejscach w obrębie PKWŁ, m.in. w odkrywce na terenie dawnej żwirowni w Moskwie, gdzie doskonale widoczne jest warstwowe, naprzemienne ułożenie osadów glacjalnych.
Teren Parku opada ku północy stromymi progami i w okolicach północnej granicy PKWŁ wznosi się na wysokość 160 m n.p.m. Zatem na przestrzeni zaledwie 10 km, jakie dzielą południową i północną granicę Parku, różnica wysokości wynosi ponad 120 m. Tak znaczne deniwelacje terenu na tak niewielkiej przestrzeni to ewenement na obszarze Polski Środkowej.
Na urozmaiconą rzeźbę Wzniesień Łódzkich składają się różnorodne formy geomorfologiczne, powstałe zarówno podczas zlodowacenia warty, jak i w wyniku późniejszych przekształceń, związanych z erozją i wietrzeniem w okresie polodowcowym. Do najważniejszych należy oczywiście zaliczyć pagórki morenowe strefy krawędziowej ze wzgórzem „Radary” na czele. Z wielu spośród tych wzniesień roztacza się malownicza panorama na park i otaczające go tereny. Jako przykład może tutaj służyć wzgórze w pobliżu wsi Moskwa i Plichtów, z którego rozciąga się przepiękny widok na północną część Parku. Wyraźnie widoczna jest wieża Sanktuarium w Starych Skoszewach, a na linii horyzontu zarysowuje się zielony pas Lasu Janinowskiego. Doskonałymi punktami widokowymi są także m.in. wzgórza okalające od południa miejscowość Grzmiąca, wzgórze w pobliżu wsi Janów oraz wzgórze Dobra-Nowiny położone w zachodniej części Parku.
Wzniesieniem, z którego również można podziwiać malowniczą panoramę na północną część Łodzi, Las Łagiewnicki i okoliczne miejscowości, jest tzw. Górka Rogowska. Nie powstała ona jednak w wyniku naturalnych procesów geologicznych, ale została sztucznie usypana.
W wyniku działalności lądolodu powstały nie tylko wysokie pagórki, ale także niewielkie zagłębienia bezodpływowe, będące zwykle pamiątką po istniejącej niegdyś w ich miejscu bryle martwego lodu. Zagłębienia te często są zabagnione i porośnięte przez roślinność torfowiskową. Jako przykład może tutaj służyć torfowisko w Imielniku jak również Torfowisko Żabieniec stanowiące ważne miejsca rozrodu płazów.
Interesującymi formami rzeźby terenu, powstałymi wskutek działalności człowieka, są suche leśne doliny - parowy. Ich geneza wiąże się z wylesianiem terenów pod pola uprawne, co skutkowało wzmożoną erozją wodną w trakcie intensywnych opadów. Ewolucja tych form zakończyła się, gdy na porzucone użytki rolne ponownie wkroczył las. Najpiękniej wykształcone zespoły parowów można podziwiać w Lesie Janinowskim, gdzie objęte są ochroną w ramach rezerwatu przyrody „Parowy Janinowskie”. Obszar ten jest niezwykle cenny nie tylko ze względu na same parowy, ale także na porastającą je buczynę nizinną, obecnie już rzadko występujący typ lasu. Parowy można również podziwiać w Skotnikach (północno-wschodnia część Lasu Łagiewnickiego), przy ścieżce edukacyjnej wiodącej od lesniczówki w Szymaniszkach do Tadzina, na południowych stokach doliny rzeki Młynówki w rezerwacie „Struga Dobieszkowska”oraz w Starych Skoszewach vis a vis sklepu spożywczego (tamtejszy parów stanowił naturalne zabezpieczenie, chroniące mieszkańców wczesnośredniowiecznego skoszewskiego grodu przed nieprzyjacielem).
Lądolody znane są ze swojej ogromnej siły transportowej – potrafiły przenieść okazałe fragmenty litych skał na znaczne odległości (rzędu nawet kilku tysięcy kilometrów – tak jest w przypadku skandynawskich eratyków zawleczonych na terytorium Polski). Te wyorane z podłoża, przetransportowane i złożone daleko od miejsca swego pochodzenia bloki skalne nazywane są głazami narzutowymi, narzutniakami lub eratykami. Z kolei miejsca, w których występują znaczne nagromadzenia głazów, to tzw. głazowiska. Na terenie PKWŁ znajduje się kilka głazowisk. Jedno z największych i najbardziej znanych położone jest w pobliżu górnego stawu na Bzurze w Arturówku. Tamtejsze eratyki, zbudowane głównie ze skandynawskich granitów, granitognejsów i pegmatytów, wydobyto podczas pogłębiania stawów. Kolejne głazowisko – sztucznie zakomponowane, znajduje się we wsi Polik na terenie gospodarstwa agroturystycznego, stanowiąc element architektury ogrodowej wokół stawu. Tamtejsze narzutniaki to również fragmenty takich skał, jak granity, granitognejsy i pegmatyty.
Wzniesienia Łódzkie wyróżniają się na tle okolicznych obszarów wyjątkową mnogością źródeł. Na obszarze PKWŁ występuje ich ok. 130, należących do różnych typów i zasilających tutejsze liczne strumienie i rzeki. Obszary występowania źródeł nazywane są źródliskami, zaś z najbliższym otoczeniem źródeł związane są wklęsłe formy rzeźby terenu, zwane niszami źródliskowymi. Do najciekawszych i najpiękniejszych żródeł na Wzniesieniach Łódzkich zaliczają się Źródła Kamiennej w południowo-wschodniej części Uroczyska Janinów. Dość trudno je znaleźć, gdyż dostęp do nich jest ograniczony. Przy pierwszych zabudowaniach od zachodniej strony wsi Grzmiąca należy skręcić w piaszczystą drogę na północ w kierunku Uroczyska Janinów. Ograniczony jest również dostęp do Żabiego Źródła, stanowiącego wypływ podstokowy, położony w południowo-wschodniej części PKWŁ. Dotrzeć do niego można duktem leśnym biegnącym wzdłuż północnej granicy Uroczyska Tadzin, odbijającym na zachód od drogi Brzeziny-Niesułków. Kolejnymi urokliwymi, i w dodatku stosunkowo łatwo dostępnymi źródłami są źródła Moszczenicy. Aby je obejrzeć, należy skręcić na wschód z drogi Nowosolna-Niesułków ok. 100 m na południe od skrętu na Byszewy. Źródła położone są w sąsiedztwie drogi na zabudowanym terenie. Przykładem źródła o pięknie wykształconej niszy źródliskowej (250 m3) i równie wdzięcznej nazwie jest „Piękne Źródło”. Ma ono charakter podpływowy; w jego pobliżu w obrębie tej samej niszy źródliskowej znajdują się jeszcze dwa źródła podstokowe. Obiekty te położone są w pobliżu Starego Imielnika. Jeszcze jednym miejscem obfitującym w wypływy wód podziemnych jest dolina rzeki Młynówki w okolicach Kolonii Dobieszków. Spod jej południowego, wysokiego na 10 m stoku biją liczne źródła. Malownicze i łatwo dostępne źródlisko znajduje się także w dolinie Bzury w Arturówku, na zachód od stawów.
Omawiając rzeźbę Wzniesień Łódzkich nie można nie wspomnieć o głęboko wciętych dolinach rzecznych. Strome zbocza i naturalne meandry decydują o ich wyjątkowej atrakcyjności krajobrazowej. Największymi dolinami na terenie PKWŁ są doliny Moszczenicy i Mrożycy. Najcenniejszy fragment tej drugiej objęty jest ochroną w ramach zespołu Przyrodniczo-Krajobrazowego „Górna Mrożyca”. Wschodni stok doliny na tamtym odcinku jest wysoki na 8 m, zaś wysokości względne okolicznych wzgórz sięgają 30 m. Mniejsze, ale równie zachwycające są doliny Młynówki, Bzury i Łagiewniczanki.
