Alla grande varietà di ambienti del Parco corrisponde una ricca avifauna costituita da ben 71 specie tra cui 39 nidificanti. Si può ascoltare nei boschi il picchio rosso maggiore col suo tambureggiare, oppure avvistare nei prati il gheppio che fa lo "spirito santo". Nelle zone umide la gallinella d'acqua frequenta le sponde dei fossi, mentre sui cespugli della macchia l'averla piccola cattura le sue prede per poi infilzarle sulle spine a mo' di dispensa. In primavera nidificano i gruccioni. Tra i rapaci notturni sono presenti la civetta e l'allocco. Anche i mammiferi annoverano specie interessanti, presenti grazie al collegamento con le vicine Aree Protette di Veio e dell'Insugherata: così, frequentano l'area la volpe, l'istrice e il riccio, ma anche il moscardino e l'arvicola di Savi. Altri ospiti del Parco sono il surmolotto, il topo domestico ed il ratto nero.
Il patrimonio vegetale del Parco è costituito da macchia mediterranea con uno strato arboreo dominato dalla sughera; le essenze principali sono erica arborea, cisto, lentisco, mirto e corbezzolo con splendide fioriture primaverili. Il bosco prevalente è la sughereta composta da uno strato arboreo dominato dalla sughera e da un sottobosco ricco di ginestre e specie tipiche della macchia. Nelle zone più fresche si mantengono residui di querceti a roverella, farnetto e cerro, formazioni a nocciolo e pioppo tremulo, mentre nei fondovalle si sta ricostituendo una boscaglia a salici. La macchia mediterranea è relativamente comune: le specie più frequenti sono l'erica arborea, la fillirea, il mirto e il lentisco, ma non mancano anche estesi cespuglieti a cisto femmina. Per il resto, tra le 650 specie vegetali presenti sono da ricordare per la loro bellezza e rarità l'erba grassa muscosa, lo zafferano di Rolli e ben 10 specie di orchidee selvatiche. Ancora, nel Parco sopravvivono piccoli ambienti palustri con la loro peculiare flora e fauna, alimentati da sorgenti ancora in buone condizioni ecologiche.
Nei suggestivi paesaggi del Parco si possono ritrovare le tracce di circa due milioni di anni di avvenimenti geologici, dal mare tropicale profondo alle eruzioni del vulcano Sabatino, attraverso le sabbie e le ghiaie, fino ad oggi. Un punto del Parco denominato Sabbie Rosse offre uno spettacolo suggestivo grazie alla particolare colorazione che assumono le sabbie del suolo poco prima del tramonto: una tonalità rosso-bruna. Questo effetto è dovuto alla composizione chimica delle sabbie che sono ricche in ferro. Una volta esposto alle piogge ed ai venti questo elemento tende ad ossidarsi assumendo il caratteristico colore "rosso ruggine".
