Si se consideran sólo las tierras altas que marcan el límite norte de la Gran Sabana, la Sierra de Lema abarca unos 80 km.
La extensión de la sierra supera los 200 km si se incluye toda la cadena que separa las cuencas de drenaje del Caroní y del Cuyuni.
Según esta última definición, la Sierra de Lema se extiende desde el Cerro Venamo, al este, hasta la Serranía Supamo y el Cerro Santa Rosa, al oeste, muy cerca de la confluencia de los ríos Paragua y Caroní.
[4] Se caracteriza por suelos pobres en nutrientes con un pH bajo y un alto contenido de aluminio.
[4][8] La Sierra de Lema está formada por un basamento ígneo - metamórfico sobrepuesto por rocas sedimentarias precámbricas del Grupo Roraima, con intrusiones de diabasas mesozoicas.