Située sur la rive droite de l’Ognon, la commune de Chassey est caractéristique de ces villages de la moyenne vallée de l’Ognon avec leurs massives maisons franc-comtoises groupées autour de l’église au clocher en forme de bulbe.

Le paysage de Chassey est marqué par un relief forestier, des prairies herbues, des terres fertiles et des collines. Une végétation composite, avec une faune et une flore spécifiques, présente un grand intérêt écologique (pas moins de 355 espèces recensées). L'intérêt floristique est marqué par la présence de plusieurs espèces rares dont certaines sont protégées en Franche-Comté. Et dans le domaine faunistique, on relève de nombreuses espèces protégées, notamment aux niveaux ornithologique et de certains amphibiens.
Il existe plusieurs sources possédant des noms chrétiens du début du premier millénaire dont la source Saint-Gengoult qui est aussi le Saint patron de la commune.

La vallée est classée en ZNIEFF, Zone Naturelle d'Intérêt Écologique Faunistique et Floristique, et la commune comprend tout particulièrement, une zone protégée par arrêté préfectoral, concernant le biotope de l’écrevisse à pattes blanches et de la truite fario.