Μέσα στο πολύπλοκο και δαιδαλώδες αυτό μωσαϊκό των πετρωμάτων και των μορφολογικών χαρακτηριστικών σχηματίστηκαν πλήθος σπηλαίων και φαραγγιών που αναδεικνύουν την ομορφιά και τη σπουδαιότητα του Ψηλορείτη στο πέρασμα των αιώνων. Τέτοια είναι το Ιδαίον Άντρον, το σπήλαιο Καμαρών, το σπήλαιο Σφεντόνι Ζωνιανών, το σπήλαιο Μελιδονίου, το σπηλαιοβάραθρο Ταφκούρα, το σπήλαιο Λαβυρίνθου, το φαράγγι Γέργερης-Ζαρού, το φαράγγι των Καμαρών, το Αγιοφάραγγο.

Στην οροσειρά του Ψηλορείτη, μπόρεσαν να βρουν καταφύγιο και να εξελιχθούν σπάνιες μορφές ζωής που δημιούργησαν ενδημικά είδη φυτών και ζώων.

Η Κρήτη, με τον υψηλό ενδημισμό φυτικών ειδών που παρουσιάζει, κατέχει μια εντελώς ξεχωριστή θέση αφού από τα 1130 ενδημικά είδη της Ελλάδας τα 268 βρίσκονται στην Κρήτη. Από αυτά τα 196 είδη είναι αποκλειστικά δικά της και δεν υπάρχουν σε άλλο μέρος, ενώ τα 72 υπάρχουν και σε άλλες περιοχές κυρίως γειτονικές. Στον Ψηλορείτη απαντώνται 76 ενδημικά είδη, με το είδος Horstrissea dolinicola που απαντάται κατ’ αποκλειστικότητα στον Ψηλορείτη.

Είναι παγκοσμίως γνωστός ο πλούτος των αρωματικών φυτών του Ψηλορείτη με τις ιαματικές και αρωματικές τους ιδιότητες. Ο κρητικός δίκταμος ή έρωντας (Origanum dictamnus) είναι ο βασιλιάς των αρωματικών φυτών και του έχουν αποδοθεί δεκάδες θαυματουργές ιδιότητες.  Δάση από Πρίνους (Quercus coccifera), κρητικά σφεντάμια (Acer sempervirens), αριές ή αζιλάκους (Quercus ilex), και τρικοκιές (Crataegus sp) δίνουν χαρακτηριστικές πράσινες πινελιές μέσα στην αγριάδα των βράχων.

Το δάσος του Ρούβα είναι ένα μοναδικό σε έκταση πρινοδάσος στις νοτιοανατολικές παρυφές του Ψηλορείτη, και απαντώνται σε  αυτό, η ενδημική ορχιδέα Cephanlanthera cucullata (το κρητικό κεφαλάνθηρο) καθώς και το ενδημικό ανέγνωρο ή αμπελιτσά (Zelkova abelicea). Στις βορειοανατολικές πλαγιές του Ψηλορείτη συναντάμε την περιοχή του Βρωμονερού και των Βρουλιδίων μικρότερα σε έκταση δάση του Ψηλορείτη με πρίνους, σφεντάμια και τρικοκιές.

Ταυτόχρονα ποικίλες μορφές ζωής βρίσκονται πάνω και κάτω από τις πέτρες των βουνών ή στον αέρα των ψηλών κορυφών του. Πάνω από το 30% των ειδών των ασπονδύλων είναι ενδημικά της Κρήτης. Επίσης και τα 3 είδη των αμφιβίων της Κρήτης (πράσινος φρύνος, βάτραχος και δεντροβάτραχος) υπάρχουν στην περιοχή. Από τα ερπετά υπάρχουν σε μικρούς πάντα πληθυσμούς, 3 είδη σαμιαμιδιών, 2 είδη σαυρών (πράσινη σαύρα και λιακόνι), 3 είδη φιδιών (σπιτόφιδο, τηλεσκόπος, δεντρογαλιά) και η νεροχελώνα.

Όλα τα είδη θηλαστικών της Κρήτης υπάρχουν στον Ψηλορείτη. Πρόσφατα αναγνωρίστηκε η ύπαρξη του χαμένου για δεκαετίες Κρητικού αγριόγατου. 

Όσον αφορά τα πτηνά ο Ψηλορείτης θεωρείται και θεσμικά ως μια από τις σημαντικές περιοχές της Ευρώπης για τα πουλιά, για το σημαντικό αριθμό αρπακτικών ειδών. Μεγάλη σημασία δίνεται στην παρουσία του γυπαετού (Gypaetus barbatus), ενός πουλιού στα πρόθυρα της εξαφάνισης, το οποίο βρίσκει μοναδικό καταφύγιο στις ψηλές κορυφές των βουνών της Κρήτης.