Він охоплює безперервним масивом три кліма- тичні зони і п‘ять вертикальних ступенів пралісової, реліктової і ендемічної рослинності, біотопів і популяцій тваринного світу. Заповідник містить єдину неперервну у горизонтальному і вертикальному розміщенні смугу п’яти субформацій пралісів і демонструє стадії розвитку первинної рослинності з раннього голоцену. На кам’янистих розсипах збереглися одні із найстійкіших польодовикових поселень реліктової сосни звичайної (Pinus sylvestris) і берези темної (Betula obscura). У Ґорґанах відомі найбільші осередки реліктової дендрофлори і відшарувань материнських порід, які мають наукове значення для вивчення історії розвитку рослинного покриву у післяльодовиковий період, дослідження динамічних тенденцій гірських і високогірних екосистем у зв’язку із зміною кліматичних умов.
На території заповідника розвинута густа річкова мережа. Тут беруть свій початок близько 30 гірських річок, які є притоками р. Бистриці Надвірнянської. Ґрунтовий покрив доволі строкатий і складається з восьми типів ґрунтів, серед яких найбільш поширеними є бурі гірсько-лісові неопідзолені ґрунти.
Важкодоступність масиву стала причиною того, що щороку Горгани збирають усіх прихильників екстремальних видів спорту для проведення перегонів Gorgany Race. Учасникам змагань необхідно за 30 годин подолати 90 кілометрів, при цьому на шляху постійно трапляються всілякі перешкоди: крижана вода, яку необхідно перейти вбрід, долання високих стін, канати, та й взагалі нічні Горгани – це вже екстрім, тому пройти весь маршрут за вказаний час під силу тільки найбільш відчайдушним та витривалим. стає все більше.
Панівним типом рослинності є ліси, які займають 84 % площі заповідника. Вони утворюють гірський лісовий пояс буково-ялицево-смерекових (27%), смереково-ялицево-букових (3,3%) та чистих смерекових (44,5%) лісів. Найбільшу цінність з них становлять ялицеві (31 га) та смерекові (787 га) праліси. Флора заповідника нараховує 451 вид судинних рослин та 235 видів мохів. Значна частина видів - рідкісні, ендемічні та реліктові, 30 видів занесені до Червоної книги України. Найбільш рідкісними з них є зозулинці чоловічий та шоломоносний, зозулині сльози яйцевидні, язичок зелений, лунарія оживаюча. Про значний вік флори та її самобутність свідчить наявність реліктових та ендемічних видів. Зокрема, з реліктів зустрічаються гронянка багатороздільна, страусове перо звичайне, блехнум колосистий, баранець звичайний, вовче лико звичайне.
Через стрімкі схили, кам’яні розсипи, густі дрімучі ліси та зарості жерепу Горгани називають одним із найменш доступних куточків Карпат. Саме тому тут водиться багато диких звірів – запросто можна зустріти дикого кабана, оленя, косулю, вовка чи навіть ведмедя. Значна кількість тварин, що водяться тут, потребують охорони і занесені до Червоної книги України.
У заповіднику і на прилеглих територіях зафіксовано 174 види хребетнихтваринного світу (птахи– 104, ссавці – 42, риби– 12, земноводні – 9, плазуни - 6, круглороті – 1). З них 33 види занесені до Червоної Книги України, 91 вид тварин знаходяться під особливою охороною за Бернською Конвенцією, 1 вид тварин з незадовільним станом збереження захищені Боннською Конвенцією, 7 видів занесені до Червоної книги МСОП, 4 види тварин занесені до Європейського Червонного списку.
Тут збереглися мало змінені місця існування найуразливіших крупних ссавців: оленя благородного ведмедя бурого, вовка і ін. Різноманітною у заповіднику є фауна безхребетних тварин (1077 видів), серед яких найчисленнішою групою є комахи. Тваринний світ тісно пов’язаний з висотними рослинними поясами, тому значна частка його – види, характерні для хвойних лісів. З субальпійським поясом екологічно пов’язані тільки нориця снігова, тинівка альпійська
З фауни 20 видів є рідкісними і занесені до Червоної книги України, а саме: харіус європейський, тритони альпійський і карпатський, саламандра плямиста, лелека чорний, підорлик малий, глухар, пугач, сова довгохвоста, дятел білоспинний, тинівка альпійська, бурозубка альпійська, кутора мала, полівка снігова, горностай, норка європейська, борсук, видра річкова, кіт лісовий, рись звичайна.
Однією з найбільших проблем масиву є вирубування лісів, яке здійснюється ударними темпами. Неконтрольоване вирубування лісу є неприпустимим, оскільки може призвести до зміни ландшафту, змін у видовому складі флори та фауни. У деяких випадках вже зрубані дерева чомусь не вивозяться, а так і лишаються там, де їх зрубали. Ще одна проблема, яка стосується також усіх Карпат – це проблема сміття. З кожним роком охочих відпочити в Карпатах стає все більше, а тому більшає сміття, яке лишають після себе туристи. На жаль, не всі розуміють, яку шкоду цим вони заподіюють, а тому доводиться організовувати волонтерські загони, які проходять найбільш популярними серед відпочивальників місцями та забирають звідти сміття. Як волонтерів залучають студентів місцевих вузів, а також усіх охочих