Hòn đảo có một trong những khu rừng thường xanh lớn nhất tại quần đảo Nansei cùng với vùng sinh thái đang bị đe dọa tuyệt chủng.[6] Loài động vật bản địa lớn trên đảo là Khỉ Yakushima và Hươu sao. Loài Lửng chó Nhật Bản thường thấy ở đảo nhưng không phải là loài có nguồn gốc từ Yakushima. Triết Nhật Bản cũng là một loài có thể bắt gặp trên đảo. Hòn đảo là nơi di trú của loài Rùa Quản Đồng và các loài cá heo ngoài khơi. Khu vực ven đảo là rạn san hô, tuy rằng mật độ thấp hơn nhiều so với các đảo xa khác của Okinawa.

Đảo Yakushima nổi tiếng với thảm thực vật tuơi tốt hầu hết đã được ghi lại từ thời kỳ Edo nhưng đã được trồng lại và gieo hạt rộng rãi từ cuối những năm 1960, khi khu công tác bảo tồn được thành lập. Ngoài các khu rừng thứ sinh này, hòn đảo còn có một số khu rừng nguyên sinh còn xót lại, chủ yếu là của loài Liễu sam hay Tuyết tùng Nhật Bản, được biết đến là Yakusugi (屋 久 杉), trong đó có cây Jōmon Sugi nổi tiếng, vì tuổi của nó ước tính từ thời kỳ Jōmon, cách đây 2.300 năm. Ngoài ra, hòn đảo có hơn 50 loài hoa đặc hữu, đặc biệt là Đỗ quyên, hàng trăm loài rêu đặc hữu quý hiếm và một số loài khác.