Ein Geopark konzentriert sich auf das geologische Erbe. Aufgrund seiner besonderen Geologie ist der Natur- & Geopark Mëllerdall auch ein Geopark. Die Gesteine haben die Region Müllerthal über ihre Grenzen hinaus bekannt gemacht. Der Reiz der Landschaft liegt im kleinräumigen Wechsel von Plateaus, sanft welligen Hügellandschaften und tief eingeschnittenen Tälern. Durch diese Landschaftsformen wurde die Verteilung von Feldern, Wiesen und Wäldern beeinflusst. Die Formen und die Nutzung der heutigen Landschaft sind Resultate einer langen Entwicklung. Die geologische Geschichte begann vor 250 Millionen Jahren. Die gegenwärtigen Formen der Landschaft entstanden in den letzten 20 Millionen Jahren und die Nutzung durch den Menschen ist seit der Steinzeit nachgewiesen.

Insbesondere die Sandsteinlandschaft des Luxemburger Sandsteins aus der Zeit des Lias im Zentrum der Region ist eine der beeindruckendsten Westeuropas. Nach Osten und Westen bilden die Gesteine Mergel und Dolomit aus der Zeit des Muschelkalks den Untergrund.

Die Ziele des Natur- & Geoparks Mëllerdall sind vielfältig. Es geht vor allem darum, die Region als Ganzes nachhaltig zu entwickeln. Das bedeutet, sich auf ökologischem, ökonomischem und sozialem Niveau zu engagieren, indem entsprechende Projekte umgesetzt werden oder fachliche Beratung angeboten wird. So kann der Natur- & Geopark Mëllerdall mit dem Know-How seiner Mitarbeiter z. B. regionale Betriebe und damit die regionale Wirtschaft in verschiedenen Bereichen (z. B. Produktion, Vermarktung, Präsentation) unterstützen, so auch im Bereich Geotourismus. Besonders die Einwohner der Region werden für ihre Umwelt sensibilisiert und begeistert. Dazu werden im Laufe des Jahres verschiedene Aktivitäten für Groß und Klein angeboten: z. B. Kurse und Wanderungen, aber auch größere Veranstaltungen wie die Natur- & Geopark Mëllerdall Woche.

Auch in UNESCO Global Geoparks tragen die Geologie und alle anderen regionalen Besonderheiten dazu bei, die Bevölkerung und ihre Gäste für die Umwelt zu sensibilisieren und die regionale Identität zu stärken. Dies geschieht in einem ganzheitlichen Ansatz von Schutz, Bildung und nachhaltiger Regionalentwicklung. Nur eine Region mit einem geologischen Erbe von international anerkannter geowissenschaftlicher Bedeutung kann sich für das Programm der UNESCO Global Geoparks bewerben. In diesem Prozess muss sich die Region einem kritischen Auswahlverfahren stellen. Bei positivem Ausgang bekommt sie das Label UNESCO Global Geoparks für 4 Jahre zuerkannt und muss sich in der Folge alle 4 Jahre einer erneuten Evaluation stellen.