Hòn đảo là một trong số những tàn dư nguyên sơ nhất còn sót lại của những cánh rừng Đại Tây Dương ở Brasil, khiến nó là một trong số những khu vực có hệ sinh thái giàu có bậc nhất thế giới. Là một điểm nóng về đa dạng sinh học và bảo tồn loài, hòn đảo là nơi lưu giữ một số loài bị đe dọa với số lượng lớn nhất, trong đó phải kể đến Pyroderus scutatus, Khỉ hú nâu, Bradypus torquatus, Vẹt trán đỏ, Cá sấu mõm rộng.[2] Vùng biển xung quanh là nơi hội tụ nhiều sinh vật biển nhiệt đới và cận nhiệt đới độc đáo, là nơi duy nhất trên thế giới tìm thấy một số loài. Một số loài đáng chú ý gồm Rùa biển, Chim cánh cụt Magellan, Cá voi lưng gù,[3] Cá voi trơn phương nam,[4] Cá voi Bryde,[5] Cá voi sát thủ,[6] Cá heo.[7].

Hòn đảo nằm trong Khu bảo vệ môi trường Tamoios rộng 12.400 hécta (31.000 mẫu Anh) được thành lập vào năm 1982. Hòn đảo cùng với Khu bảo tồn Phát triển Bền vững Aventureiro được thành lập năm 2014 tạo thành Khu bảo tồn Đa dạng sinh học Praia do Sul.[8] 62,5% diện tích của hòn đảo được bảo vệ trong vườn bang Ilha Grande khiến cho khoảng 87% diện tích hòn đảo nằm trong các khu vực bảo vệ.[9]