Lichtenstein liegt am Nordrand der Schwäbischen Alb, wo der Albtrauf steil zum Echaztal abfällt. Die Gemeinde erstreckt sich über das Tal der Echaz und die höher gelegene Albhochfläche, wo sich die Ortsteile Holzelfingen, Honau und Unterhausen verteilen. Während Unterhausen und Honau im Talboden liegen, befindet sich Holzelfingen auf der etwa 200 bis 300 Meter höheren Albhochfläche. Die Gemarkung umfasst auch Mischwaldgebiete und markante Punkte wie den Sender Unterhausen auf dem Gießstein. Der Name der Gemeinde leitet sich von Schloss Lichtenstein ab, das auf einem Felsvorsprung über dem Echaztal thront.
Die ersten Spuren menschlicher Besiedlung reichen bis in alemannische und römische Zeiten zurück. Holzelfingen wurde erstmals im frühen 13. Jahrhundert erwähnt, während die Herren von Greifenstein auf der Burg Holzelfingen als Raubritter gefürchtet waren. Nach ihrer Niederlage gegen Württemberg verkauften sie 1355 ihre Besitzungen. Die Orte gehörten lange zum Klosteramt Pfullingen und wurden im Dreißigjährigen Krieg mehrfach geplündert. Im 19. Jahrhundert kamen sie unter württembergische Verwaltung und wurden später Teil des Landkreises Reutlingen.
Heute prägen das neugotische Schloss Lichtenstein und die Nebelhöhle das Bild der Gemeinde. Die Johanneskirche in Unterhausen stammt aus dem 10. Jahrhundert, während die Burgruine Greifenstein an die mittelalterliche Vergangenheit erinnert. Die evangelische Kirche ist seit der Reformation prägend, daneben gibt es methodistische Gemeinden. Die Albaufstiege Holzelfinger Steige und Honauer Steige verbinden die Ortsteile mit der Umgebung.
