Il paese di Vallemaio, in origine Vallefredda, è posto a 337 metri s.l.m. La valle che dà il nome al paese è adagiata ai piedi del monte Maio. La posizione amena, il clima salubre, la tranquillità che offre ne fanno una delle località ideali per la villeggiatura estiva e più promettente della provincia di Frosinone. 
Fondato circa 1600 anni orsono, è piantato su uno sbalzo roccioso, di forma esagonale irregolare, alto oltre una quarantina di metri, posto come cuneo di chiusura nella volta della vallata, poggiante verso l’attiguo e confinante comune di S. Andrea del Garigliano.
Orograficamente la vallata è circondata dalle cime del Monte Maio, Costa Carosa, Monte Calvo, Colle Arso, Colle Cervarone e Colle Agrifoglio: cime che vanno dai 940 metri del Maio ai 480 di Colle Arso.
La vallata del Maio può essere considerata come una valle carsica di notevoli dimensioni ben affossata ma non eccessivamente allungata.
Molto più a monte, salendo lungo le pendici del colle Agrifoglio, si incontra un’ altra vallata circondata dalle cime del Monte Feuci, Monte Faito, Monte Ornito, Monte Cerasola, Colle Agrifoglio e Monte Maio: è questa la famosa “Vallis Aurea”, Vallaurea, un grande altopiano che una volta era centro di produzione di uno speciale grano duro ( grano di Vallaurea) e centro fiorentissimo di allevamento intensivo di bestiame bovino e caprino di montagna di razza locale, adatto a vivere allo stato brado sia d’estate che di inverno. A completare la descrizione orografica mancava di parlare della grande balconata panoramica che si affaccia sulla sottostante piana valliva dei “Calderai”, zona a confine con il vicino comune di San Giorgio a Liri. Questa balconata in arenaria è chiamata comunemente di “S. Tommaso”; essa costituisce la corda al cerchio della vallata di Vallemaio ed è il belvedere panoramico della valle, rivolto alla valle Latina che si vede all’orizzonte.
La flora della vallata è piuttosto varia; è uno spettacolo unico e raro vedere insieme alla quercia il carpino bianco e nero con l’orno accompagnato dal cerro e da altre entità endemiche della macchia mediterranea che popolano la vallata e le coste dei monti. Il sottobosco è costituito dal lentisco e dalla mortella che si sposano alla ginestra e a tutte le altre entità della stessa, mischiata qua e là all’acacia, al rovo da more, ai pruni, ai peri e ai meli selvatici.