En el Parque se puede encontrar una rica variedad de fauna silvestre conformada por 104 especies: 9 de peces, 21 de batracios y reptiles, 38 de aves y 36 de mamíferos. Entre los batracios y reptiles existen desde grandes mantonas y boas, hasta las pequeñas naka naka (Micrurus sp.).

Entre las aves destacan varias especies como el guácharo (Steatornis caripensis), ave nocturna que vive en las cavernas, permanece allí todo el día y sólo sale al anochecer en busca de alimento; el gallito de las rocas o tunqui (Rupícola peruviana); el ave conocida como cóndor de la selva (Sarcoramphus papa); así como el otero o relojero (Momotus momota).

Entre los mamíferos destacan la sachavaca (Tapirus terrestris), el venado rojo (Mazama americana), el sajino (Tayassu tajacu), el tigrillo (Leopardus pardalis), el frailecillo (Saimiri boliviensis) y el pichico común (Saguinus fuscicollis).

De la flora que se encuentra en el parque se han identificado 144 especies: 96 arbóreas, 17 palmeras y 31 arbustos. Destacan entre ellas el cedro de altura (Cedrela sp.), el huasaí (Euterpe precatoria) y la bolaina (Guazuma crinita), así como diversas orquídeas silvestres.

El objetivo principal del parque es proteger la flora, la fauna y las bellezas escénicas que allí se encuentran, como son la Bella Durmiente, la cueva de las Lechuzas, las aguas medicinales de Jacintillo y la cascada de la Quinceañera.