שמורת טבע נחל שורק כוללת את שתי כתפי הנחל והיא הגדולה בשמורות הטבע בהרי יהודה. ראשיתו של הנחל בקו פרשת המים בהרי בית אל ושפכו בים התיכון. בנחל שורק עברה אחת הדרכים העתיקות שחיברה בין השפלה לירושלים, וכיום עוברת בה מסילת ברזל. שרידי יישובים, בתי חווה ומבצרים, כמו גם שרידי בוסתנים וטראסות חקלאיות, מעידים על פעילות האדם באזור.
בשמורה חורש ים תיכוני, צמחי תבלין ופרחי בר. גודלה של השמורה (14,000 דונם) מאפשר לאוכלוסייה גדולה של חיות בר להתקיים בה, בהם: תנים, שועלים, צבאים, דרבנים, חזירי בר, צבועים, מיני מכרסמים וזוחלים, ציפורי שיר ועופות דורסים. מי קולחין מטוהרים מוזרמים אל הנחל ממתקן טיהור השפכים בירושלים.