La particolare configurazione altimetrica, l’esposizione, la pendenza, oltre alla diversità dei substrati, permettono la coesistenza di fasce vegetazionali caratteristiche dei piani submontano, montano, subalpino e alpino, con la straordinaria varietà floristica che ne consegue.
Sono infatti oltre 1400 le specie botaniche presenti nel Parco. Molte sono le specie rare come la scarpetta di Venere presente solo in pochissime stazioni, il papavero retico, la primula della Val Daone, la sassifraga di Vandelli, la Miricaria germanica o il semprevivo di Wulfen.

Le piante alpine si rivelano di estremo interesse per gli adattamenti ai rigori del freddo e al vento e con un periodo vegetativo di pochi mesi all’anno. Grazie a questi espedienti, alcune specie – come il ranuncolo glaciale e l’androsace alpina – riescono a vivere anche oltre i 3500 metri di quota.

Un quarto del territorio del Parco è coperto da boschi. Le quote più basse sono contraddistinte dalla presenza di latifoglie mentre al piano altitudinale superiore appartengono i boschi di abete rosso e larice, che ricoprono circa 27mila ettari.

Abbondante è la presenza di pino mugo, sia nella forma prostrata che eretta, specie pioniera dei macereti e dei ghiaioni di materiale calcareo.

La fauna del Parco ospita quasi tutte le specie animali caratteristiche dell’ambiente alpino.
La situazione dei grandi predatori è estremamente dinamica. L’orso bruno, oggetto di un programma alpino di reintroduzione avviato dal Parco Naturale dell’Adamello Brenta e dalla Provincia autonoma di Trento, periodicamente fa la sua comparsa nelle valli del Parco ma non si tratta di una presenza stabile.
Della lince sono stati documentati pochissimi casi di presenza temporanea. La rapida ricolonizzazione delle Alpi da parte del lupo negli ultimi anni ha portato alla sua ricomparsa anche nel Parco: ad oggi (2023) è presente un branco stabile tra Lombardia e Trentino e una unità riproduttiva in Lombardia, oltre a un numero variabile di esemplari singoli.
Con differenti densità, sono presenti tutti e quattro gli ungulati tipici dell’ambiente alpino: cervo, stambecco, capriolo e camoscio. Oltre il limite della vegetazione arborea vivono numerose colonie di marmotte. Ben rappresentati sono la volpe ed i mustelidi, tra cui l’ermellino, il tasso, la martora, la faina e la donnola.
La lepre bianca è ampiamente diffusa ed in alcune aree la sua consistenza è molto elevata. Facile è l’avvistamento nei boschi dello scoiattolo.
L’avifauna è caratterizzata dalla maestosa presenza di aquila reale e gipeto. La prima è presente da sempre nel Parco ed ha raggiunto un elevato numero di coppie. Il gipeto, avvoltoio con apertura alare fino a 1,8 metri, è un ritorno recente: estintosi nel XX secolo, è stato reintrodotto a partire dagli anni ’80 e conta oggi, nel Parco e nelle aree adiacenti, 9 coppie. Tra i rapaci diurni troviamo il gheppio, il falco pellegrino, l’astore, la poiana e lo sparviero, mentre tra i rapaci notturni sono presenti il gufo reale, la civetta capogrosso e la civetta nana.
La famiglia dei corvidi è rappresentata da più specie distribuite dalle alte quote ai fondivalle: corvo imperiale, gracchio alpino, cornacchia, ghiandaia e nocciolaia.
Tra gli uccelli tipici dell’alta quota sono osservabili il fringuello alpino, lo spioncello, il culbianco, il codirosso spazzacamino, il picchio muraiolo e l’elegante rondone maggiore.
La fascia montana e sub-alpina dei boschi di conifere costituisce invece l’habitat ideale del gallo cedrone e del francolino di monte, mentre le fasce al limite della vegetazione arborea ospitano il gallo forcello.
Più in alto, tra pascoli e dirupi erbosi, vivono pernici bianche e coturnici.
I corsi d’acqua ed i laghetti alpini sono popolati dalla trota fario, dal salmerino alpino e dalla sanguinerola, mentre tra i rettili si incontrano la natrice del collare, il colubro liscio e sia la Vipera aspis sia, anche a quote elevate, la Vipera berus.