Thảm thực vật tại đấy chiếm đến 79,9% diện tích, được trồng dày đặc nhưng thông tin về các loài này còn ít. Hệ thực vật đa dạng với 989 loài trong đó có 433 loài thân gỗ và phần còn lại là cây thân thảo với 462 loài dược liệu. Tại đây có cây Ngân Hạnh, trong đền có niên đại 2000 năm tuổi được mệnh danh là "hóa thạch sống" cho hệ thực vật tiêu biểu của Thái Sơn.

Về động vật, có hơn 200 loài động vật ngoài 122 loài chim, nhưng thiếu thông tin chi tiết. Loài cá có vảy lớn Varicorhinus macrolepis được tìm thấy trong những vùng nước ở độ cao 300-800 mét.

Thái Sơn có một số thác nước nổi bật như Vân Kiều hay Long Đàm.