A Geoconservação fundamenta-se na identificação, conservação e gestão sustentável do patrimônio geológico. Envolver as comunidades próximas aos geossítios na gestão e proteção dos mesmos consiste num desafio complexo. A presente pesquisa apresenta o Diagnóstico Socioambiental como metodologia para promover a integração das comunidades com o ambiente em que vivem. Considerou-se, em particular, o olhar dos atores sociais na elaboração do diagnóstico, valorizando suas percepções sobre o lugar e sua relação com a geodiversidade. O estudo de caso apresentado foi desenvolvido nos núcleos Picinguaba e Caraguatatuba do Parque Estadual da Serra do Mar (PESM), em São Paulo, envolvendo 90 sujeitos na pesquisa. O Diagnóstico Socioambiental possibilitou a análise dos valores atribuídos à geodiversidade por meio da percepção ambiental dos atores locais, e os conflitos socioambientais existentes que compõem ameaças ao patrimônio geológico e à geodiversidade. Os procedimentos metodológicos incluem revisão bibliográfica, trabalhos de campo, questionários e entrevistas semi-estruturadas. Os resultados indicam que os elementos que compõem a geodiversidade fazem parte do processo perceptivo dos atores locais, sustentando relações com os valores cultural, estético, funcional, econômico, intrínseco, científico e educativo. As atitudes de valorização e conservação observadas em relação aos aspectos naturais nos permite considerar os atores sociais locais como essenciais à Geoconservação. Entretanto, ainda são necessárias ações de divulgação que integrem as percepções relacionadas à geodiversidade levantadas e considerem as problemáticas locais.