Khoảng 70% diện tích là rừng lá kim với chủ yếu là sự có mặt của vâm sam Jezo, vâm sam Sakhalin và lãnh sam Sakhalin. Phần lớn tầng dưới là những bụi tre leo, cây bụi và dây leo. Khu vực bờ biển là những bụi Hồng Nhật Bản. Các nhà khoa học đã ghi nhận được 838 loài thực vật có mạch.

Động vật hoang dã đa dạng gồm 28 loài động vật có vú gồm động vật có vú cạn như gấu nâu, cáo, thỏ rừng, sóc chuột, chồn zibelin, chồn còn động vật có vú biển là hải cẩu, sư tử biển và đặc biệt là loài rái cá biển đang bên bờ vực của tuyệt chủng. Trong số các loài thằn lằn thì đặc biệt là có loài thằn lằn bóng Viễn Đông chỉ được tìm thấy tại đây. Khu bảo tồn này là một phần của đường bay xuyên lục địa quan trọng toàn cầu cho các loài chim di trú đến Bắc Cực. Hàng ngàn con chim biển gồm cốc biển, vịt, chim lặn gavia, mòng biển, chim anca trú đông ở các khu vực xung quanh khu bảo tồn. Tại đây có 278 loài chim được ghi nhận trong đó có 125 loài làm tổ. Khu bảo tồn cũng là nhà của những con Dù dì Blakiston và loài Cá taimen Sakhalin đang bị đe dọa tuyệt chủng.[3]