La vegetazione è prevalentemente caratterizzata da grandi boschi di roverella, da vaste faggete e infine, quando si superano i 1750 metri, da praterie d'altitudine, che ospitano specie rare come il giglio Chirocefalo del Marchesonimartagone, la viola di Eugenia, il camedrio alpino e la stella alpina dell'Appennino. Dal punto di vista faunistico, invece, c’è da sottolineare la presenza del camoscio appenninico, del lupo, dell’orso, del cervo, del gatto selvatico e di numerosi quanto preziosi endemismi, come il famoso chirocefalo del Marchesoni, piccolo fillopode anostraco tipico del Lago di Pilato (1840 m), l'unico di origine naturale delle Marche.