Avalu karakteriše velika raznovrsnost biljnog i životinjskog sveta.
Na Avali je do sada nađeno 594 biljnih vrsta, koje se mogu sistematski svrstati u dve klase, 86 familija i 317 rodova.
Osim delimično nabrojanih drvenastih vrsta, na Avali se nalazi i nekoliko biljki koje su zaštićene kao prirodne retkosti: zanovet, zlatan, tisa, zelenice, zelenika, kao i veći broj lekovitih biljaka i vrsta pod kontrolom korišćenja i prometa: salep, visibaba, jaževina, veprina, zečja stopa, velebije, vranilova trava, zubačica maljava, navala, ženska paprat, sapunjaca, kantarion, beli slez, šumska jagoda, zova, plućnjak, žuti naprstak, rdasti naprstak, bunika, velebije, majčina dušica, matičnjak, trava iva, pelin, oman, zlatica, mtazovac, jezičasta kostrika.
Vegetacija je u najvećoj meri šumska, dok je livadska vegetacija svedena na mali broj lokaliteta. Vegetaciju Avale u najvećoj meri čine hrastove šume i nešto manje predplaninske bukove šume.
Prisutan je veliki diverzitet ornitofaune. Od 67 vrsta ptica, koje se redovno viđaju na Avali, 21. vrsta je zaštićena Uredbom o prirodnim retkostima. Vrste ptica koje se javljaju su: jastreb osičar, kobac, jastreb, mišar, vetruška, golub dupljaš, kukavica, ćuk, šumska sova, zlatovrana, medius - srednji šareni detlić, ...
Lovostajem zaštićene vrste, koje se najčešće sreću na ovom području, su: srna, zec, jazavac, veverica, sivi puh, kuna zlatica, kuna belica, jerebica, golub grivnjaš, prepelica, šumska šljuka. Trajno zaštićene vrste divljači su: lisica, mišar, eja, lunja, sova ušara, kukavica, pupavac, i druge. Gazduje se sledećim vrstama divljači: srna, zec, fazan i poljska jerebica. Divlja svinja je ovde prisutna u maloj brojnosti i smatra se kao prolazna divljač.
Povremeni periodski vodotoci i šume Avale su stanište više vrsta vodozemaca i gmizavaca. Vodozemci koji žive u potocima i manjim lokvama oko izvora su: nekoliko vrsta žaba, daždevnjak i dve vrste mrmonjaka. Gmizavci koji naseljavaju Avalu su: slepić, šumski gušter, zidni gušter, smuk, šumska kornjača i u maloj brojnosti zmija šarka.
