Debido a su rango altitudinal, variabilidad pluviométrica, orientación y exposición a las brisas húmedas procedentes del mar Mediterráneo, se pueden encontrar representados en esta sierra los pisos termomediterráneo, el mesomediterráneo, y el supramediterráneo.
Y se pueden identificar ombroclimas que van del semiárido al subhúmedo.
Entre las especies arbóreas se pueden destacar la encina (Quercus rotundifolia), el pino carrasco (Pinus halepensis), el algarrobo, como las más abundantes.
En algunos puntos, como en el barranco de los Castillejos, se encuentra un encinar mezclado con arces y espinos majuelos.
Predominan especies como Echinospartum boissieri, Bupleurum spinosum, Vella spinosa, Erinacea anthyllis... Debido a la presión del hombre, la sierra ha ido perdiendo gran parte de su cobertura vegetal original.
Actualmente, el mayor riesgo que amenaza la conservación de la flora y la fauna existente son los incendios.
A pesar de la fuerte presión humana que queda manifiesta en las explotaciones mineras del siglo XIX y XX y los numerosos incendios que se han producido en esta sierra, existen especies faunísticas de interés.
También es frecuente el pito real en diferentes hábitats arbolados, así como la perdiz roja, que sufre una fuerte presión cinegética.
Eventualmente pueden verse buitres en los Tajos de los Vados y excepcionalmente grandes grupos, aunque no hay colonias nidificantes en este lugar.