Compuesto por vegetación típicamente mediterránea, donde en las zonas más bajas de las sierras, cuenta con amplias extensiones de alcornocales y encinares, también se integran quejigales, algarrobos, acebuches, espinos, madroños, lentiscos y bosques de ribera. A mayor altura aparecen quejigales, alcornoques, encinas y pinsapos, éste útimo es una rara especie de abeto, considerada como un auténtico fósil viviente, que sólo se encuentra en Grazalema y las sierras andaluzas de las Nieves y Bermeja. Entre la vegetación endémica se halla la Linaria platycalyx, Saxifraga reuterana, Thymus arundanum y Papaver ruprifagum.

En cuanto al fauna cuenta con una gran variedad de especies de aves como el roquero solitario, águila real y pescadora; halcón peregrino, buitre común, alimoche y el buitre leonado, que constituye una de las mayores colonias en toda Europa. Se desarrollan mamíferos como la cabra montés, corzo, ciervo, meloncillo, nutria, gato montés, zorro y la gineta. También se halla una de las colonias de murciélagos más numerosa de Europa.