La variedad de ambientes ecológicos existentes proporciona una gran variedad de hábitats para la fauna.

De entre las aves destacan las rapaces: buitres leonados, cernícalos vulgares y gavilanes, seguidos de azores, águilas perdiceras y halcones peregrinos.

Entre los mamíferos se encuentran gatos monteses, rejones, nutrias, turones y comadrejas. De los micromamíferos son los roedores los más abundantes: ratones de campo, ratones caseros, lirones, ardillas, seguidos de los insectívoros.

Es destacable también la presencia de 15 especies de reptiles, entre estos la salamanquesa común lagartijas, culebras, el lagarto ocelado y la víbora hocicuda; nueve clases de anfibios y siete especies autóctonas de peces.

El Parque Natural del Alto Tajo se caracteriza por la gran diversidad florística, dentro de sus límites vegetan cenca de un 20% del total de especies presentes en la flora ibérica.

Son relevantes los extensos pinares de diferentes especies de pino, existiendo grandes masas de pinos silvestre, laricio y resinero, superficies más reducidas de pinos carrasco. Las masa de pinares ocupan principalmente las cuestas de los valles fluviales y zonas de mayor altitud. Bajo la cubierta de los pinos encontramos quejigos, encinas y melojos. En la zona central del Parque, en las parameras calizas, se sitúan las masas de sabina albar.

El bosque de ribera está formado por álamos negros y temblones, sauces, olmos, tilos, avellanos, aligustres y abedules entre otras especies.

En el Parque podemos encontrar numerosas especies que han encontrado en salinas, turbera, charcas y laguna, roquedos y angostas gargantas, sus últimos refugios. Como ejemplo citar la Atropa baetica o tabaco basto y el Delphinium fissum subsp. sordium que cuenta en el Parque con una de sus últimas poblaciones y que están catalogadas como especie en peligro de extinción.