Kõnnumaa maastikukaitseala looduse on kujundanud viimase mandrijää tegevus. Jääliustiku pealetungil kulutati ala tasasemaks ja madalamaks. Ligi 11 000‒12 000 aastat tagasi püsis mandrijää serv sulades siinsetel aladel pikemalt paigal, mistõttu said tekkida iseloomulikud mandrijää servamoodustised: oosid ehk vallseljakud, mõhnad ja otsamoreenid. Kujunes vahelduva maastikuga ala, kus asub Lääne-Eesti kõrgeim koht Paluküla Hiiemägi (106,7 m), ning kõrguselt teisel kohal naabruses asuv Reevimägi (99 m).

1939. aastal võeti Käina lahe muda riikliku kaitse alla. 1961. aastal võeti ornitoloogilise keelualana kaitse alla Käina laht ja maastikulise keelualana Kassari saar. Ühtne Käina lahe – Kassari maastikukaitseala moodustati aastal 1998.

Maastikud
Põhja-Kõrvemaa suurejooneliste maastike kujunemist on mõjutanud valdavalt mandrijää tegevus. Kaitsealal asuvad kaks servakuhjatise kaart: Aegviidu-Paukjärve, u 16 km pikkune ja Kulli-Koitjärve, u 8 km pikkune. Siin on kuni 100 m kõrguseid ja järskude nõlvadega oose, mõhnasid, lavasid. Seljakute ja mõhnade vahel ning ümber laiuvad kunagistest järvedest tekkinud rabad. Mattunud jääpankade asemeid tähistavates nõgudes asuvad sügavad järved. 

Metsad

Kaitsealal asub SA Hiiumaa Muuseumid Kassari ekspositsioonimaja.  Kassari mõisa paekivist ehitatud valitsejamajas asub Hiiumaa ajalugu ja kultuuri tutvustav püsiekspositsioon. Muuseumis on väga palju esemeid, mis annavad lühiülevaate elust saarel 13. sajandist kuni Eesti Vabariigi taasiseseisvumiseni.

Kõrvemaa maastikukaitseala kuulub Vahe-Eesti ulatuslike soode ja metsade vööndisse, võttes enda alla üsna suure osa Kesk- ja Lõuna-Kõrvemaast. Vahe-Eesti põhjaosas laiuv Põhja-Kõrvemaa on omaette kaitseala. 

Maastikukaitseala võib  tinglikult jagada kaheks osaks: Kassari saareks ja Käina laheks.

Kassari saar

Kassari saare üheks suureks väärtuseks on maastikud, mis on otseselt seotud inimtegevusega. Inimese ja looduse koostöö tulemusena on kujunenud väärtuslikud poollooduslikud kooslused: aruniidud, puisniidud ja rannaniidud.

Kaitseala kaks kõige tähtsamat dokumenti on kaitse-eeskiri ja kaitsekorralduskava Kaitse-eeskiri paneb paika kaitseala erinevad vööndid ning vööndites keelatud ja lubatud tegevused. Kaitsekorralduskava on kaitsealal vajalike tööde rakenduslik tegevusplaan.

Käina lahe – Kassari maastikukaitseala pakub mitmeid võimalusi puhkamiseks ja looduse nautimiseks. Kassari saar, mis on Hiiumaaga ühenduses kahe tammteega, on läbi aegade tuntud suvituspiirkonnana. Tegevust leiab aga kaitsealal aastaringselt. Võimaluse huvitavaks retkeks annab aastaringselt Orjaku õpperada, mis on sobilik ka kõige väiksematele loodushuvilistele. Linnusõbrad leiavad tee kaitsealale kevadel ja sügisel lindude rände ajal ning ühe võimalusena saavad nad tiivulisi jälgida Orjaku linnuvaatlustornist.

Kõnnumaa maastikukaitseala loodi 27. juulil 2000, kui ühendati varem kaitse all olnud Keava mäed (alates 1961), Paluküla Hiiemäe kaitseala ja Loosalu järv (1964), Paluküla - Sillaotsa mandrijää servamoodustised (1973), Keava, Palasi ja Loosalu sookaitsealad (1981).

• Juba 1939. aastal võeti kaitse alla Käina lahe ravimuda, mis oma kvaliteedilt on Eesti parim.  1961. a võeti kohaliku tähtsusega ornitoloogilise keelualana kaitse alla Käina laht ja maastikulise keelualana Kassari saar tervikuna. Käina lahe ornitoloogilise keeluala baasil moodustati 1971. a Käina lahe riiklik linnustikukaitseala, mille koosseisu kuulus ka Reigi saar Jausa lahes. 1998. a liideti Käina lahe riikliku linnustikukaitsealaga Kassari maastikuline keeluala ja moodustati Käina lahe – Kassari maastikukaitseala.
• Käina laht moodustab ligemale viiendiku kaitsealast.