У долини Пчиње има више од хиљаду врста биљака, од чега је 47 строго заштићено. То је станиште око 170 врста птица и педесетак сисара. Богатство биљног и животињског света био је један од главних разлога да се долина Пчиње прогласи пределом изузетних одлика. За научнике и истраживаче биће још много изазова у откривању нових врста.
Предео изузетних одлика Долина Пчиње се налази на граници континенталне и медитеранске климе. То погодује великој разноврсности живог света. Овде највећу вредност представљају ендемичне и реликтне врсте. Поменимо, мечју леску, дафинолисну крушку, ведричицу, фривалдскијев пуцавац, етненски жедњак и стефков жедњак. Ливаде и шуме су ризница лековитог биља, дивљег воћа и других шумских плодова и гљива. Откривено је преко 140 лековитих биљних врста. Међу њима су две заштићене врсте црвена клека и олимпски кантарион.
Такве врсте су заштићене од прекомерног сакупљања, брања у комерцијалне сврхе или од нарушавања и уништавања њихових станишта и популација. Највећа опасност прети од уништавање шумске вегетације.
У оквиру заштићеног подручја је станиште око 170 врста птица и педесетак сисара. Фауна гмизаваца и водоземаца је заступљена са око 30 врста. Овај крај се налази на листи “Влажних станишта птица у Европи”. Гнезде се или се среће више врста од посебног националног и међународног значаја. То су Јаребица камењарка - Медитеранска белка - Риђи мишар - Риђоглави сврачак - Јастреб осичар - Бела кања - Орао змијар - Сиви соко - Црна рода - Буљина - Балканске сенице.
У долини Пчиње до сада је забележена скоро половина свих врста сисара Србије. Ту је станиште за многе врсте звери, а то су вук, лисица, дивља мачка, куна златица и белица. У Пчињи може се наћи и видра. Више од половине заштићених врста водоземаца и гмизаваца налази се овде.
Овај предео је једини локалитет у читавој Србији за смука шилца и једну врсту поскока. Ретка врста пастрмке и бркица у реци Пчињи су прави драгуљи. Епархија врањска сарађује са многим научним институцијама, како би се откриле нове ретке врста биљака и животиња и ради на њиховој заштити.
За научнике и истраживаче биће још много изазова. На дневном реду сада су птице и дневни лептири, а онда и фауне слепих мишева и инсеката, које су недовољно истражене.