九寨沟的动植物以及独特的地理环境，构成了一幅令人称奇的自然景观。九寨沟山地切割较深，高低悬殊，植物垂直带谱明显，植被类型多样，植物区系成分十分丰富。九寨沟的森林有近20000公顷，密布在2千米至4千米的高山上。主要树种有红松、云杉、冷杉、赤桦、领春木和连香树等。
区内有高等植物2576种，其中国家保护植物24种；低等植物400余种，其中藻类植物212种，而且有40种植物属四川省首次发现的特别物种，为九寨沟独有。
九寨沟莽莽的林海，随着季节的变化，也会呈现出瑰丽的色彩变化。初春的山间丛林，红、黄、紫、白、蓝各种颜色的杜鹃花点缀其间，山桃花、野梨花也都争相吐艳，夹杂着嫩绿的树木新叶，使整个林海繁花似锦。
盛夏是绿色的海洋，新绿、翠绿、浓绿、黛绿，绿得那样的丰富，显现出旺盛的生命力。
深秋，深橙色黄栌，浅黄色椴叶，绛红色枫叶，殷红色的野果，深浅相间，错落有致，真可谓万山红遍，层林尽染。在暖色调的衬托下，蓝天、白云、雪峰和彩林倒映于湖中，呈现出光怪陆离的水景。
入冬，白雪皑皑，冰幔晶莹洁白，莽莽林海，似玉树琼花。此时银装素裹的九寨沟显得洁白、高雅，像是置放在白色瓷盘中的蓝宝石，更加璀璨夺目。
九寨沟的枫树属落叶乔木，树身伟岸。春季，花叶同放，花朵呈别致的金绿色；秋天，树叶骤然变红，红得鲜艳蓬勃，多长于山麓河谷，是美化环境、点染秋色的理想树种。
九寨沟的椴树属落叶乔木，喜光，生长速度快，秋天叶片变成了浅黄色，像太阳洒下的金色光点。椴树木质优良，纹理细致，是建筑和制作家具的优质材质，并可作为庭园树和蜜源树。
九寨沟的白皮云杉属常绿乔木，高达25米，胸径0.5米。数量少，零星生长在海拔2.6千米至3.7千米的地带。白皮云杉属于国家重点保护植物，为我国四川省特产树种。木材较轻，结构细致、质坚韧，是优良的建筑和纤维工业用材。
这里的麦吊杉属常绿乔木，树冠尖塔形，大枝平展，侧枝细而下垂。生长在海拔2千米至2.8千米的地带，是亚高山针叶林的主要群种之一，也是良好的工业用材。
麦吊杉也属国家重点保护植物，为我国特有树种。木材坚韧、纹理细密，是飞机、车辆、乐器、建筑和家具等工业的优良用材。在九寨沟分布区内，可作为森林更新和荒山造林的主要树种。
九寨沟的红豆杉属植物常绿乔木，最高可达20米，胸径0.1米至0.5米，最大可达0.8米。生长在海拔1.6千米至2.4千米地带的常绿阔叶林、常绿与落叶阔叶混交林和针阔混交林下，多为小乔木或灌木状。
红豆杉为我国特有树种。木材纹理直，结构细密，坚实耐腐，为水利工程的优良用材。红豆杉种子含油百分之六十以上，可供制皂及炼制润滑油，并有驱蛔和消食的作用。红豆杉树形美观，还可作为庭园的观赏树种。
残遗类群的连香树属落叶大乔木，高达40米，胸径可达3米以上。生长在海拔1.8千米至2.8千米地带的山地阴坡及沟谷之中。
连香树属国家重点保护植物。连香树科仅有一属一种，是分类系统上孤立、形态上特殊的种类，代表了古老的残遗类群，在研究植物区系的演变上有一定的科考价值。连香树是工业产品中重要的香味增强剂，秋季叶片变成金黄色，具有观赏价值。连香树生长快，易繁殖，可作为山地绿化树种。
九寨沟山杏属蔷薇科，落叶乔木，阔叶卵形。春天开粉色花朵，初夏结核果，秋天叶片变成紫色。此树耐寒、喜光、抗旱，而且树龄很长，是林海中的寿星之一。
九寨沟的黄栌属漆树科，落叶灌木，叶呈卵形，初夏开花，入秋后叶片变成橙色，可作为黄色染料。木材可用来制作各类器具。
九寨沟的湖泊星罗棋布于林间沟谷，澄碧透明，水上水下自有草木装点，即便是枯木沉没水底，仍有水绵、水藻等附生，其间浮于水面的巨树，死而复生，天长日久，又变成了长满新生花草的小岛。水生植物给九寨沟的湖泊、瀑布和溪流增添了奇姿异彩。
九寨沟的水生植物可分为四大类，即水生乔木、灌木、挺水植物和沉水植物。
在树正叠瀑布上，分布着以南坪青杨和高山柳为主的水生乔、灌木。在诺日朗群海、珍珠滩和盆景滩同样丛生着耐湿喜水的杨、柳，这就形成了九寨沟独特的林水相亲、树生于水中、水流于林间的奇妙景观。
挺水植物主要分布于芦苇海、箭竹海、天鹅海和芳草海的浅水湖区，以芦苇、水灯心、水葱、节节草和莎草组成的挺水植被为主，构成了芳草萋萋、碧水清清的优美景观，并为野鸭、鸳鸯、天鹅和鹭鸟等水禽提供了适宜的生活环境。
沉水植物主要分布在五花海和五彩池。这些沉水植物以轮藻、水韭和水锦为代表，其中包括粗叶泥炭藓、牛角藓等，起初是绿色，成熟后呈橘红色。轮藻常生于水流缓慢的钙质水域。
水锦的藻体则由筒状细胞连接成不分枝的丝状群体，含有一条或多条螺旋形鲜绿色的色素体。透过清澈的湖水看这些沉水植物，十分悦目，就像在观赏一大片艳丽柔美的丝绒织锦。
如果说九寨沟是一颗神奇的宝石花，那么，地衣就是镶嵌在这颗宝石花上的翡翠。九寨沟的地衣按其形态可分为壳状地衣、叶状地衣、枝状地衣和胶质地衣四大类。
九寨沟原始森林分布着厚厚的枝状地衣。涉足林中，仿佛站立在绿茵茵、蓬松松、一尘不染的绒毛地毯上，可以躺下去美美地睡上一觉。
松蔓地衣属地衣门、松蔓科，飞舞的松蔓如柔软的丝绸般常悬挂在高山针叶林的枝干间，长的可达一米以上。有的灰绿色、有的灰白色，这种宛如热带苔藓林的景观，给人以原始和神秘莫测之感。
松蔓还是用途广泛的药材，可从中提取松蔓酸等抗生素，又可用作祛痰剂和治疗溃疡炎肿、头疮、寒热等疾病。
喇叭粉石蕊丛生于林中小灌木上，一眼望去，绿茸茸的，有如绿涛翻腾，殊为美观。
这些形态原始的孑遗植物，都是早在一亿年前的白垩纪就已出现了的古老树种。对于研究植物系统的演化以及植物区系的演变均有一定的科考价值。
领春木属落叶灌木或小乔木，生长在海拔1.8千米至2.4千米地带的溪边林下或灌木丛中。领春木也属国家重点保护植物。
领春木科仅一属二种，代表了古老的残遗类群，在研究昆栏树目的系统演化和植物区系的演变上有一定的科考价值。领春木早春时节花先于叶开放，十分悦目，可驯化、培植为观赏树种。
独叶草属多年生小草本，生长在海拔2.5千米至3.5千米地带的冷杉林或杜鹃灌木丛下，常与藓类混生。独叶草属国家重点保护植物。本属仅一种，为我国特有种类，代表了古老的残遗类群。
独叶草全草可供药用，营养叶具开放的二叉分歧脉序，和裸子植物银杏以及某些蕨类植物的脉序很相似，地下茎节部具一个叶迹，这些特点有别于毛茛科的其他属，专家将此属独立为一新科。
通过对独叶草这种原始被子植物的系统研究，可以为研究被子植物的进化提供新的资料。
串果藤属落叶木质藤木，长可达10米，生长在海拔1.6千米至2.4千米地带的常绿阔叶林和常绿与落叶混交林中，喜欢缠绕在高大的乔木上。串果藤为我国特有的一种藤本植物。本属仅一种，代表了古老的残遗类群，对研究植物区系的演变和木通科植物的系统演化具有一定的科考价值。
九寨沟海拔高差大，地形地貌复杂，植被类型丰富，保留有大面积原始生态环境，为不同类型的动物提供了适宜的栖息环境。湖面，野鸭水鸟起落；林中，飞禽走兽云集。九寨沟堪称“动物王国”。
在九寨沟的原始森林中，还栖息着珍贵的大熊猫、白唇鹿、苏门羚、扭角羚、金猫和白牦牛等动物。湖泊中野鸭成群，天鹅、鸳鸯也常来嬉戏。据有关部门的粗略统计，生活在这里的野生动物，已知的就有300多种。其中被列为国家重点保护的珍稀动物有27种，如大熊猫、牛羚、白唇鹿、黑颈鹤、天鹅、鸳鸯、红腹角雉、雪豹、林麝和水獭等。
大熊猫是地球上幸存的最古老的动物之一，因此有动物活化石之称。目前，世界上的大熊猫仅存于我国少数地区，堪称稀世珍宝。
九寨沟地域的野生大熊猫一般都在则查洼沟和日则沟一带活动，冬天也会下到海拔较低的树正沟和扎如沟等地避寒。人们有时也能在箭竹海、熊猫海等箭竹茂密的地方发现它们的行踪。
九寨沟的金丝猴属灵长目，生性机敏，以野果为主食，常栖息在云杉冷杉林带。川金丝猴的体型中等，颜面为蓝色，颈侧棕红，披一身金色长毛，背毛长达30厘米以上，鼻孔朝上，因此有仰鼻猴的称号，是动物世界中的珍品。九寨沟的川金丝猴是我国特有的品种。
九寨沟牛羚总的形态像牛，体形粗壮，体长约两米，成年雄性可达到两米以上。九寨沟牛羚头大颈
粗，四肢短粗，前肢比后腿更壮，蹄子也很大。但身体的某些部位又酷似羊类。
九寨沟的天鹅是春季北飞、冬季南迁的候鸟，飞行能力极强。它们喜欢在湖泊和沼泽地带栖息，主食水生植物，兼食贝类、鱼虾。九寨沟常见的天鹅有大天鹅和小天鹅两种。
九寨沟绿尾虹雉栖息于海拔3千米至4千米的高山草甸灌丛或裸岩之中，是世界著名的珍贵雉鸡之—，因喜食贝母球茎所以又叫贝母鸡，很早以前又由于它有时潜入药农、猎人住地偷食木炭，所以也称火炭鸡。
九寨沟的红腹锦鸡是我国的特有品种，雄鸡头顶有发状冠羽，后披到颈。颈部由长而宽的彩羽构成翎领。翎领羽色从上到下，由金黄过渡至锈红，并杂以翠绿，发情时，翎领竖立如扇。